Cnidarians (koraller och anemoner) utgör livsmiljö för en stor mångfald av revfiskar och andra arter. Kredit:2016 Anna Roik
Små växtceller, känd som dinoflagellater, som lever i korallvävnad kan hjälpa till att reglera det osmotiska trycket i koraller för att bättre klara en mycket salthaltig miljö. KAUST-forskare antyder att detta kan vara en av hemligheterna med koraller från Röda havet och Persiska/Arabiska viken, som är extremt toleranta mot värme i utomordentligt salta vatten.
Korallrev har hög biologisk mångfald och ekonomiskt värde, ändå är dessa livsviktiga ekosystem i riskzonen eftersom stigande havstemperaturer ökar frekvensen av lokala och globala korallblekningshändelser. KAUST-forskare söker efter strategier för att minska framtida revförluster. "Effekterna av temperatur- och pH-förändringar studeras intensivt, men konsekvenserna av klimatrelaterade salthaltsförändringar på koraller har fått lite uppmärksamhet, " förklarar doktoranden Till Röthig, som ledde uppsatsen med postdoktor Michael Ochsenkühn.
Grunden för korallrev är baserad på ett symbiotiskt förhållande mellan koralldjuret och dinoflagellat Symbiodinium arter, som ger energi till korallen i utbyte mot näringsämnen och koldioxid. Forskarna fann att fritt levande Symbiodinium klara av mycket salthaltiga förhållanden genom att producera och ackumulera kompatibla organiska osmolyter (COO) för att justera deras osmotiska tryck. Screening av Symbiodinium-kulturer exponerade för låga, omgivande och höga nivåer av salthalt avslöjade att kolhydraten floridoside är universellt närvarande vid höga nivåer i alger och koraller vid höga salthalter.
Blekta koraller från Farasan Banks i Röda havet. Korallblekning - ett synligt fotavtryck av klimatförändringar - uppstår när stressade koraller förlorar sina dinoflagellatsymbiioner. Det som återstår är den genomskinliga polypvävnaden som visar det vita korallskelettet. Blekning följs av korallernas död och förlust av fiskpopulationer och andra revarter. Kredit:2016 Anna Roik
"Syntesen av COOs representerar en snabbt tillgänglig och hållbar långsiktig lösning för att etablera en osmotisk jämvikt, " förklarar Röthig. "Vår forskning visar att COO-floridosiden används som en konserverad osmolyt för att hjälpa Symbiodinium och koraller för att osmoanpassa sig till saltförhållandena."
Viktigt är också att floridosid kan hjälpa till att motverka reaktiva syrearter (ROS) som produceras genom salthaltsstress, tillägger lagledare, Christian Voolstra.
"ROS produceras under salthaltsstress, men produceras också under värmestress där de kan orsaka korallblekning, " förklarar Voolstra. "Därför, Samma molekyl som justerar den osmotiska jämvikten och skyddar dinoflagellaten och korallen från stress från hög salthalt kan oavsiktligt bidra till ökad värmetolerans på grund av dess ROS-renande egenskaper."
Att veta hur salthaltsförändringar påverkar koraller har viktiga konsekvenser för förvaltningen, särskilt med tanke på effekterna av klimatförändringar, säger Röthig. Till exempel, föreslagen transplantation av temperaturtåliga koraller från Röda havet till andra livsmiljöer kanske inte ger önskad temperaturbeständighet i en ny, mindre salthaltig miljö. Omvänt, ökade salthalter i havsvatten på vissa ställen kan hjälpa koraller att bli mer stresstoleranta."
