Snacka om stressad. Blomkålskoralllarver känner värmen — bokstavligen.
Åtminstone var de det när havsforskare vid UC Santa Barbara exponerade dem för varmare vatten i ett försök att förstå hur framtida klimatförändringar kan påverka korallreven.
Resultaten? Mindre tolerans för stress. Fynden visas i Förfaranden från Royal Society B .
"Denna studie tittar verkligen på hur havsförändringar som uppvärmning och försurning kommer att påverka koralllarvernas förmåga att sprida sig och bidra till att skapa nya rev, " sa seniorförfattaren Gretchen Hofmann, professor vid UCSB:s institution för ekologi, Evolution och marinbiologi. "Om vissa korallföräldrar får tuffare avkomma, då finns det ett visst hopp om att vi kommer att se riktigt snabb tolerans för framtida klimatförändringsförhållanden."
Hofmanns doktorand Emily Rivest och taiwanesiska kollegor studerade larverna av blomkålskorall (Pocillopora damicornis) från Moorea och Taiwan, platser som nästan spänner över artens utbredningsområde. De ville avgöra hur de unga korallivsfasen reagerade på två samtidigt förekommande miljöbelastningar:förhöjd temperatur och försurning av havet.
Exemplar från Taiwan, forskarna upptäckte, uppvisade mindre stresstolerans mot varmare vatten än deras motsvarigheter i Moorea. Inför förhållanden med havsförsurning, dock, larver på båda platserna uppvisade inga tecken på stress. Utredarna, som också katalogiserade skillnader i de naturliga havsvattenförhållandena på varje plats, observerade att lokal anpassning också kan spela en roll i reaktioner på temperatur.
Forskarna samlade in exemplar av vuxna blomkålskoraller för att samla sina larver, som släpps på natten. De analyserade fettinnehållet, inklusive två olika typer av lipider.
"Lipiderna är viktiga energiförråd för koraller, " förklarade huvudförfattaren Rivest, som utförde detta arbete vid UCSB som en del av sin doktorsavhandling och är nu biträdande professor vid Virginia Institute of Marine Science. "Larverna förlitar sig mest på dessa lipiddepåer för att underblåsa deras spridning, och deras lipidnivåer kan påverka hur långt de kan resa, påverkar förmågan för ett rev att återbefolka eller rädda ett närliggande rev."
Det visade sig att larvernas energidepåer vid "födseln" skiljde sig beroende på vart exemplaren härstammar. De mest uppmätta lipidlagren omedelbart efter att larver släppts från vuxna koraller och igen efter 24-timmars exponering för varmare och surare vatten. Hon subtraherade sedan det ena från det andra för att bestämma både mängden lipid som används av larverna som svar på temperaturen och havets försurningsförhållanden, och de återstående lipidnivåerna.
"Som svar på höga temperaturer, larverna från Taiwan konsumerade mer lipider, vilket innebar att de tyckte att det tillståndet var ganska stressigt, " förklarade Rivest. "I slutet av experimentet, de hade inte så mycket lipid för att hålla dem resten av deras spridning, så det betydde att de kanske inte kunde resa så långt."
Larver i Moorea, som föddes med mer fett, var inte lika känsliga för temperaturen. Detta är vettigt, Rivest noterade, eftersom koraller i Moorea redan lever i varmare vatten. "På grund av deras genetik eller andra aspekter av deras fysiologi, de kanske redan har de verktyg de behöver för att tolerera högre vattentemperaturer utan att behöva bränna den extra energin, " Hon sa.
Var larverna kommer ifrån är viktigt, enligt Rivest — åtminstone för blomkålskorall. "De miljöförhållanden som är unika för varje plats formar dessa djurs förmåga att tolerera framtida förändringar i sin miljö, "sa hon." Även om det inte finns en lösning som passar alla, det verkar som om det finns platser där koraller kommer att klara sig bättre under framtida föränderliga förhållanden. Om vi fortsätter att arbeta med detta, då kan vi hjälpa till att identifiera rev som kommer att vara mer motståndskraftiga mot miljökonsekvenser av mänskligt orsakade klimatförändringar."