Om den här vintern upptäcker att du är stressad och kämpar mot en bihåleinfektion, då vet du något om vad koraller kommer att uthärda inför klimatförändringarna.

De har inga bihålor, men dessa färgglada vattenlevande djur gör faktiskt slem - "korallsnört" är en sak - och balansen mellan olika arter av bakterier som lever i deras slem är mycket viktig, eftersom det fungerar som ett ad hoc-immunsystem, hålla korallen frisk genom att hålla ovänliga bakterier borta.

I en studie som visas i tidskriften PLOS ONE , forskare vid Ohio State University och deras kollegor har visat hur två separata effekter av klimatförändringar kombineras för att destabilisera olika populationer av korallmikrober – det vill säga, obalansera den naturliga korallens "mikrobiomet" – vilket öppnar dörren för dåliga bakterier att överbefolka korallernas slem och deras kroppar som helhet.

"Precis som vi behöver bra bakterier för att vara friska, så gör koraller, sa Andréa Grottoli, Professor i geovetenskaper vid Ohio State. "Koraller har inte immunsystem som människor har, men mikroberna som lever i och på deras kroppar kan ge immunliknande funktion. När det faller samman, de kan bli sjuka."

Målet med studien, Hon sa, var att hjälpa till att vägleda bevarandeinsatser före den förväntade ökningen av havstemperaturen och surheten i slutet av detta århundrade, som prognostiserats av Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).

"Om vi ​​vill fatta bra beslut om vilka korallpopulationer som är mer motståndskraftiga och vilka som behöver mer hjälp, denna studie tyder på att vi måste ta hänsyn till deras associerade mikrobiella samhällen, " tillade hon.

Många frågor kvarstår om hur korallimmunitet fungerar. Forskare håller fortfarande på att sammanföra den komplexa roll som mikrober i och på människokroppar spelar i mänsklig immunitet, och hur dessa mikrober reagerar på stress. Men den här studien är den första som undersöker hur korallmikrobiomet och fysiologin svarar på samtidiga påfrestningar av temperatur och försurning.

Grottolis team testade två arter av koraller som är extremt vanliga runt om i världen, Acropora millepora, eller staghorn korall, och Turbinaria reniformis, eller gul rullkorall. Staghorn korall är en grenkorall, medan gul rullkorall är en vågig korall som liknar kål- eller salladsblad.

Några av färgerna hos båda arterna kommer från symbiotiska alger som lever inuti koralldjurets celler. Många forskare har studerat hur stress gör att koraller driver ut sina alger och blir vita, ett fenomen som kallas blekning. På senare år har mikrober har dykt upp som en tredje komponent i korallekologi.

"Det vi tänker på som koraller är verkligen djurvärden, symbiotiska alger och symbiotiska mikrober som alla lever tillsammans. Vi tänker inte längre på korall som en symbios mellan två organismer, men en symbios mellan tre organismer, vad vi kallar en holobiont, " förklarade Grottoli.

Gul rullkorall är mycket mer härdig än staghornskorall när det gäller att behålla sina alger – det vill säga, inte blekning – inför stigande temperaturer. Men forskare misstänkte att den gula rullkorallen också skulle ha fördelen när det kom till mikrober eftersom den gör mer slem, och de flesta mikrober i korallmikrobiomet lever i slemmet som sipprar över utsidan av deras kroppar.

Grottoli betonade att korallslem inte är ett tecken på sjukdom. Friska koraller producerar slem precis som friska människor gör. "Det är inte så att de får rinnande näsa, slemmet bara rinner ut ur deras vävnader och skyddar korallytan, " Sa Grottoli. "Koraller är fantastiska."

För att testa motståndskraften hos sina respektive mikrobiomer, forskare exponerade båda arterna av koraller för en temperaturökning från 26,5 grader Celsius (nästan 80 grader Fahrenheit) till 29 grader Celsius (lite över 84 grader Fahrenheit) under 24 dagar. Under tiden, de ökade också gradvis surheten i vattnet tills det var cirka 80 procent surare. Det här är några av förändringarna i världshaven som IPCC har förutspått kommer att ske inom detta århundrade, beroende på olika klimatförändringsscenarier.

Under stress, den gula rullkorallen höll ett stabilt mikrobiom. Men staghornkorallen var inte så lycklig - den upplevde en minskning av den mikrobiella mångfalden och ökningen av populationerna av Sphingomonas- och Pseudomonas -bakterier, båda är välbekanta mänskliga patogener.

"Vi har ett tag känt till några av detaljerna om hur höga temperaturer skadar vissa symbiotiska alger inuti korallen, men hur flera stressorer påverkar alla tre komponenterna i holobionten och hur sådana effekter kan interagera mellan dessa spelare är en stor fråga för fältet, " sa medförfattaren Mark Warner, biträdande direktör för Marine Bioscience Program vid University of Delaware.

Den mer temperaturkänsliga staghornkorallen hade en svagare mikrobiom, blekt som svar på stress, och visade tecken på allmän hälsanedgång. Omvänt, den temperaturhärdiga gula rullkorallen hade den starkaste mikrobiomet, blekte inte och hade den bästa hälsan överlag, vilket tyder på att något med relationerna mellan djuret, alger och mikrobkomponenter gör den extra motståndskraftig.