Koraller spelar en viktig roll i havets ekosystem, och liksom många organismer är de hotade av klimatförändringar och andra mänskliga aktiviteter. För att bättre skydda koraller är det först nödvändigt att förstå dem, särskilt deras reproduktiva livscykel, som bara händer en gång om året.
För första gången har forskare tagit fram en modell för koralllek, baserad på olika miljöfaktorer. De uppnådde detta genom att utnyttja en ofta förbisedd källa till akvatisk kunskap, ett akvarium. Studien är publicerad i tidskriften Royal Society Open Science .
Med tanke på deras förgrenade former eller viftande rankor skulle du bli förlåten om du tänker på koraller som havets träd. Men de är egentligen kolonier av små anemoner, av vilka några bildar robusta strukturer som ofta är de välbekanta former vi ser i rev. Eftersom de inte är växter, reproducerar de sig inte med frön, utan reproducerar sig faktiskt som djur gör, med ägg och spermier. Sättet de gör detta på är dock mystiskt och sällsynt att se.
"Korallmassalek, där koraller släpper ut sina ägg och spermier i synkroniserade knippen under flera dagar efter en fullmåne, är en av de mest spektakulära reproduktionshändelserna i världen", säger docent Shinichiro Maruyama från institutionen för integrerad biovetenskap vid universitetet från Tokyo.
"Men, trots årtionden av studier, förblir miljömässiga drivkrafter bakom den synkrona leken fortfarande oklara. Korallleksdata är mycket sparsamma; det är vanligtvis bara en årlig händelse. Att sätta in så glesa data i en modell som kan förklara det övergripande lekmönstret har varit omöjligt, men vi har äntligen hittat ett sätt som fungerar."
Att studera koralllek på plats skulle vara teoretiskt möjligt, men praktiskt taget problematiskt. Forskare skulle behöva installera olika typer av robusta miljösensorer runt korallbäddar 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 ett i form av ett akvarium, närmare bestämt Okinawa Churaumi Aquarium.
"Okinawa Churaumi Aquarium hade fört 15 år av korallleksrekord för Acropora-koraller, en korall som bygger rev som vanligen finns i Japans sydligaste prefektur Okinawa, men dessa data hade inte använts för den här typen av forskning tidigare", sa Maruyama.
"Genom att samla in, tolka och förhöra dessa data fann vi att koraller använder flera miljöinsatser, som regn och vindhastighet, för att justera sin lektid och synkronisera den för att uppnå en topptid för leken. Vattentemperaturen verkar vara den primära triggern till bestämma den årliga möjligheten."
Denna studie leder till potentiella tillämpningar, såsom mer exakt förutsägelse av koralllek och bedömning av miljöförändringar som kan påverka korallernas reproduktion. Att förstå korallreproduktionsaktiviteter är avgörande för att upprätthålla korallrevens ekosystem och skydda relaterat marint liv. Men om akvarier kan ge värdefulla data som forskare inte enkelt kan få fram genom experiment och observationer, varför har detta inte utforskats tidigare?
"Akvarier är skattkammare av forskningsresurser med en mängd orörda och värdefulla data. Å andra sidan tenderar vissa forskare att tro att de inte riktigt speglar naturen, och även att de inte är lika välorganiserade som ett laboratorium. Vi var fascinerade av den luckan i igenkänning och de möjligheter som hade gömts, förbisetts och ibland försummats", sa Maruyama.
"Här analyserade vi tidigare data för att göra en modell som passar dessa data. Därefter planerar vi att producera en matematisk modell för att förutsäga framtida lekhändelser i naturen."
Mer information: Långsiktiga akvarieuppgifter beskriver den synkroniserade lekstrategin för Acropora-koraller, Royal Society Open Science (2024). DOI:10.1098/rsos.240183. royalsocietypublishing.org/doi/10.1098/rsos.240183
Journalinformation: Royal Society Open Science
Tillhandahålls av University of Tokyo
