Kluczowe czynniki, które koordynują tajemnicze zsynchronizowane rozprzestrzenianie się koralowców, ujawnione

28 maja 2024

Ten artykuł został zrecenzowany zgodnie z procesem redakcyjnym Science X i polityką. Redaktorzy podkreślili następujące cechy podczas zapewniania wiarygodności treści:

• sprawdzony pod kątem faktów
• opublikowany po recenzji
• zaufane źródło
• przeczytany i poprawiony

przez Uniwersytet w Tokio

Korale odgrywają kluczową rolę w ekosystemach oceanicznych, a podobnie jak wiele organizmów, są zagrożone przez zmiany klimatyczne i inne działania człowieka. Aby lepiej chronić korale, najpierw trzeba je zrozumieć, szczególnie ich cykl rozrodczy, który ma miejsce tylko raz w roku.

Po raz pierwszy naukowcy stworzyli model rozrodu koralowców, oparty na różnych czynnikach środowiskowych. Udało im się to dzięki często pomijanemu źródłu wiedzy o wodach, akwarium. Badanie opublikowano w czasopiśmie Royal Society Open Science.

Ze względu na ich rozgałęzione kształty lub falujące macki, można by pomyśleć, że korale są drzewami morza. Ale są to naprawdę kolonie małych ukwiałów, niektóre z nich tworzą solidne struktury, które często mają nam znane kształty raf. Jako że nie są roślinami, nie rozmnażają się za pomocą nasion, ale tak jak zwierzęta, za pomocą jaj i plemników. Sposób, w jaki to robią, jest tajemniczy i rzadko widywany.

'Masywne rozród koralowców, podczas których koralowce synchronicznie uwalniają swoje jaja i plemniki w pakietach przez kilka dni po pełni, to jedno z najbardziej spektakularnych zjawisk rozrodczych na świecie,' powiedział profesor Shinichiro Maruyama z Wydziału Biosciencji Zintegrowanych na Uniwersytecie w Tokio.

'Jednak pomimo dziesięcioleci badań, nie jest jasne, jakie czynniki środowiskowe powodują synchroniczny rozród. Dane dotyczące rozrodu koralowców są bardzo rzadkie; zazwyczaj jest to wydarzenie, które ma miejsce raz w roku. Wprowadzenie tak rzadkich danych do modelu, który mógłby wyjaśnić ogólny wzorzec rozrodu, było niemożliwe, ale w końcu znaleźliśmy sposób, który działa.'

Teoretycznie możliwe byłoby badanie rozrodu koralowców in situ, ale na praktyce stanowiłoby to problem. Naukowcy musieliby zainstalować różnego rodzaju trwałe czujniki środowiskowe wokół łóżek koralowych i codziennie nurkować, aby dokonywać obserwacji. Jest to drogie, niepraktyczne i ryzykowne, szczególnie w nocy i podczas złej pogody. Maruyama i jego zespół poszukali alternatywnego scenariusza i znaleźli go w postaci akwarium, konkretnie Akwarium Okinawa Churaumi.

'W Akwarium Okinawa Churaumi prowadzono przez 15 lat rejestr rozrodu koralowców Acropora, typowych koralowców budujących rafy, które często występują na południowej granicy Japonii Okinawa, ale te dane nie były wcześniej wykorzystywane do tego typu badań,' powiedział Maruyama.

'Zbierając, interpretując i analizując te dane, odkryliśmy, że korale korzystają z wielu bodźców środowiskowych, takich jak opady i prędkość wiatru, aby dostosować swoje rozród i zsynchronizować je tak, aby osiągnąć szczytowy czas rozrodu. Temperatura wody wydaje się być głównym czynnikiem decydującym o rocznym oknie możliwości.'

Badanie to prowadzi do potencjalnych zastosowań, takich jak dokładniejsze przewidywanie rozrodu koralowców i ocena zmian środowiskowych, które mogą wpływać na ich rozmnażanie. Zrozumienie procesów rozrodczych koralowców jest kluczowe dla utrzymania ekosystemów raf koralowych i ochrony związanej z nimi fauny morskiej. Ale skoro akwaria mogą dostarczyć cennych danych, których badacze nie mogą łatwo uzyskać za pomocą eksperymentów i obserwacji, dlaczego wcześniej nie zostało to zbadane?

'Akwaria są skarbnicami zasobów badawczych z ogromną ilością niewykorzystanych i cennych danych. Z drugiej strony, niektórzy naukowcy mają tendencję do myślenia, że nie odzwierciedlają one w pełni natury, a także, że nie są tak dobrze zorganizowane jak laboratorium. Byliśmy zafascynowani tą różnicą w postrzeganiu i możliwościami, które były ukryte, pomijane, a czasami zaniedbane,' powiedział Maruyama.

'Tutaj przeanalizowaliśmy wcześniejsze dane, aby stworzyć model, który pasuje do tych danych. Następnie planujemy stworzyć matematyczny model do przewidywania przyszłych wydarzeń rozrodczych w naturze.'

Informacje o czasopiśmie: Royal Society Open Science

Materiały dostarczone przez Uniwersytet w Tokio