En biolog från University of Texas i Arlington leder en ny studie som syftar till att kvantifiera hur mottagliga korallarter är för sjukdomar genom att undersöka deras immunitet genom en serie nya experiment och tillvägagångssätt.

Laura Mydlarz, docent i biologi, är huvudutredare för projektet, med titeln "Immunitet mot gemenskap:Kan kvantifierande immunegenskaper informera Reefs gemenskapsstruktur?" och finansieras av en tvåårig, $220, 331 anslag från National Science Foundations division of Ocean Sciences. Medansvariga utredare är Marilyn Brandt, forskningsdocent i marin- och miljövetenskap vid University of the Virgin Islands, och Erinn Muller, personalforskare vid Mote Marine Laboratory and Aquarium i Sarasota, Fla.

Under de senaste tre decennierna, miljöförändringar - inklusive global uppvärmning - har sannolikt lett till den kraftiga ökningen av korallsjukdomar i rev runt om i världen. Ohälsosamma korallrev kan inte stödja fisken och andra livsformer som gör reven till så levande och mångsidiga ekosystem. Korallrev i Karibiska havet är hotspots för sjukdomar och många rev har upplevt befolkningskollapser på grund av sjukdomsutbrott, Mydlarz förklarade. Korallarter varierar i deras mottaglighet för sjukdomar, men orsakerna bakom denna variation är okända.

"Korallsjukdomar påverkar inte alla korallarter i ett rev på samma sätt, ", sade Mydlarz. "Vissa koraller är mer mottagliga för vissa sjukdomar. Ett rev består av många olika arter av koraller. Om en sjukdom dödar en korallart i ett rev, det kommer att i hög grad påverka revsamhället som helhet. Vi vill lära oss varför vissa korallarter är mer toleranta mot vissa sjukdomar."

Projektet kommer att fokusera på korallrev i Karibien utanför Amerikanska Jungfruöarna. Platsen valdes på grund av den stora mångfalden av koraller som finns där och förekomsten av sjukdomen "vit pest", som kan orsaka snabb vävnadsförlust i koraller, påverkar många korallarter och kan orsaka partiell eller total kolonidödlighet.

Projektet kommer att använda immunutmaningsexperiment som kommer att kvantifiera nya komponenter i det medfödda immunsystemet hos koraller, i kombination med tillämpningen av en egenskapsbaserad modell, att uppfylla tre mål, sa Mydlarz.

Den första är att bestämma variabiliteten av korallimmunegenskaper hos sju vanliga korallarter som finns på karibiska rev; den andra är att bestämma variationen i resistens mot överföring av vitpest hos samma korallart; och den tredje är att utveckla en prediktiv modell av korallsamhällets sammansättning som innehåller immunegenskaper.

De korallarter som kommer att undersökas skiljer sig i sjukdomskänslighet, tillväxttakt och reproduktionsstrategier. Mottagligheten för vit pest kommer att mätas genom att utsätta korallerna för aktiv vit pest och beräkna överföringshastigheter för sjukdomar i laboratoriemiljö. Immunsvaren för varje art kommer att mätas genom att exponera prover för bakteriella immunstimulatorer. Prover kommer att samlas in och injiceras med lipopolysackarider, som är molekyler som framkallar starka immunsvar i vissa organismer.

"Vi vill se korallen i sitt naturliga tillstånd och i ett immunstimulerat tillstånd, " sa Mydlarz.

Immunsvaret och sjukdomsöverföringsdata för varje korallart kommer att användas för att utveckla en prediktiv modell för att bestämma hur olika korallsamhällen kommer att reagera på sjukdomshot under klimatförändringsscenarier, Hon sa.

Mydlarz reste till Jungfruöarna i oktober för att besöka platsen där forskningen kommer att göras och för att träffa Brandt. Hon planerar att återvända i juni tillsammans med några av doktoranderna från hennes laboratorium för att samla in prover och genomföra experiment.

Clay Clark, professor och ordförande vid UTA Institutionen för biologi, sade att projektet är ett exempel på det viktiga arbete Mydlarz gör för att kasta mer ljus över sambanden mellan klimatförändringar och de känsliga ekosystemen som har påverkats negativt av den förändringen. Han noterade att hennes forskning är ett utmärkt exempel på global miljöpåverkan, som är en av de fyra pelarna i universitetets strategiska plan 2020 Bold Solutions|Global Impact.

"Dr. Mydlarz har studerat hur miljöförändringar påverkar korallers förmåga att bekämpa sjukdomar i flera år och har bidragit mycket till vår kunskap om korallimmunitet, Clark sa. "Denna forskning kommer att lägga till den kunskapen och hjälpa oss att bättre informera och uppmuntra bevarande."

Forskningen kommer att belysas vid uppsökande evenemang i Texas, Florida och Jungfruöarna, inklusive Earth Day Texas 2017, planerad till 22 april på Fair Park i Dallas; Living Reef-utställningen och akvariet vid Mote Marine Laboratory; och Reef Fest och jordbruksmässor i Coral World Ocean Park i St. Thomas, Amerikanska Jungfruöarna.

Mydlarz tog kandidat- och magisterexamen i marinbiologi från Florida Atlantic University 1996 och 1998, respektive, och doktorerade i marin vetenskap från University of California i Santa Barbara 2004. Hon gjorde postdoktoralt arbete i ekologi vid Cornell University 2004-06 innan hon började på UTA 2006. Mycket av forskningen i hennes labb fokuserar på korallimmunitet och sjukdomar .