Nyckelfaktorer som styr mystisk synkroniserad korall-lekning avslöjade

28 maj 2024

Den här artikeln har granskats enligt Science X:s redaktionella process och policy. Redaktörer har belyst följande attribut samtidigt som de säkerställt innehållets trovärdighet:

• kontrollerade fakta
• granskade publikation
• tillförlitlig källa
• korrekturläst

av University of Tokyo

Koraller spelar en avgörande roll för havsekosystem och precis som för många andra organismer hotas de av klimatförändringar och andra mänskliga aktiviteter. För att bättre kunna skydda korallerna är det först nödvändigt att förstå dem, i synnerhet deras reproduktiva livscykel, vilken bara inträffar en gång om året.

För första gången har forskare framställt en modell för korallernas fortplantning, baserad på en rad olika miljöfaktorer. De uppnådde detta genom att använda en ofta förbisedd kunskapskälla i vattenmiljöer, nämligen ett akvarium. Studien är publicerad i tidskriften Royal Society Open Science.

Med tanke på deras förgrenade former och svajande tendriller skulle man kunna ursäkta för att tänka på korallerna som havets träd. Men de är verkligen kolonier av små havsanemoner, varav vissa bildar robusta strukturer som ofta är de former vi känner igen på rev. Eftersom de inte är växter återskapar de inte sig själva med hjälp av frön, utan som djur gör, med ägg och spermier. Detta är dock mystiskt och sällsynt att se.

'Massutsättning av koraller, där korallerna släpper ut sina ägg och spermier i synkroniserade knippen under flera dagar efter fullmånen, är ett av de mest fantastiska fortplantningsevenemangen i världen,' sa universitetslektor Shinichiro Maruyama från institutionen för integrerad biologi vid University of Tokyo.

'Trots flera decennier av studier är miljöfaktorerna för den synkrona utsättningen fortfarande oklara. Data om korallernas utsättning är mycket sparsamt; det är vanligtvis bara en årlig händelse. Att sätta sådana sparsamma data i en modell som kan förklara det övergripande mönstret för utsättningen har varit omöjligt, men vi har äntligen hittat ett sätt som fungerar.'

Att studera korallernas utsättning på plats skulle teoretiskt vara möjligt, men praktiskt problematiskt. Forskare skulle behöva installera olika typer av robusta miljösensorer runt korallbäddarna och dyka dagligen för att göra observationer. Detta är dyrt, opraktiskt och riskabelt, särskilt på natten och vid dåligt väder. Maruyama och hans team sökte ett alternativt scenario och hittade det i form av ett akvarium, nämligen Okinawa Churaumi Aquarium.

'Okinawa Churaumi Aquarium hade 15 års anteckningar om Akropora-korallernas utsättning, en revbyggande korall som är vanligt förekommande i Japans sydligaste prefektur Okinawa, men denna data hade inte använts för denna typ av forskning tidigare,' sade Maruyama.

'Genom att samla, tolka och granska dessa data, fann vi att korallerna använder flera olika miljömässiga parametrar, som regnfall och vindhastighet, för att justera sin utsättningstid och synkronisera den så att det blir en topp i utsättningen. Vattentemperaturen verkar vara den primära utlösaren som bestämmer det årliga tidsfönstret.'

Studien kan leda till potentiella tillämpningar, som exempelvis mer exakta förutsägelser om korallernas utsättning och bedömningar av miljöförändringar som kan påverka korallernas fortplantning. Att förstå korallernas fortplantningsaktiviteter är avgörande för att bevara korallrevens ekosystem och skydda det kopplade marina livet. Men om akvarier kan ge värdefull data som forskare inte lätt kan få genom experiment och observationer, varför har detta då inte utforskats tidigare?

'Akvarier är forskningsskattkamrar med massor av outforskade och värdefulla data. Däremot tenderar vissa forskare att tycka att de inte riktigt återspeglar naturen och även att de inte är så välorganiserade som ett laboratorium. Vi fascinerades av det där gapet i erkännande och av de möjligheter som hade varit dolda, förbisedda och ibland försummade,' sade Maruyama.

'Här analyserade vi tidigare data för att göra en modell som passar den datan. Nu planerar vi att framställa en matematisk modell för att förutsäga framtida utsättningshändelser i naturen nästa gång.'

Tidskriftsinformation: Royal Society Open Science

Tillhandahålls av University of Tokyo