En ny studie ledd av University of Hawai'i vid Mānoas Hawai'i Institute of Marine Biology (HIMB) avslöjade att mångfalden i hawaiiska koraller sannolikt drivs av sam-evolution mellan korallvärden, algsymbionten, och det mikrobiella samhället.

Eftersom korallrevens ekosystem snabbt har kollapsat runt om i världen under de senaste decennierna, det finns en utbredd oro för att koraller kanske inte kan anpassa sig till förändrade klimatförhållanden, och mycket av den biologiska mångfalden i dessa ekosystem kan gå förlorad innan den studeras och förstås. Korallrev är bland de mest biologiska mångfalden ekosystem på jorden, men det är inte klart vad som driver artbildning och diversifiering i havet, där det finns få fysiska barriärer som kan skilja befolkningar åt.

Teamet av forskare använde enorma mängder metagenomisk sekvenseringsdata för att försöka förstå vad som kan vara några av de viktigaste drivkrafterna för anpassning och variation i koraller.

"Koraller har en otrolig variation med ett så brett utbud av former, storlekar, och färger som det är riktigt svårt för även de bäst utbildade experterna att kunna sortera ut olika arter, sa Zac Forsman, huvudförfattare till studien och HIMB-assistentforskare. "Dessutom, vissa koraller förlorar sina algsymbiioner, blir skarpvit eller "blekt" och dör under marina värmeböljor, medan en korall som ser likadant ut bredvid verkar bra. Vi ville försöka förstå bättre vad som kan driva en del av denna otroliga variation som du ser på ett typiskt korallrev."

Forsman och kollegor undersökte genetiska samband inom korallsläktet Porites, som utgör grunden och bygger många korallrev runt om i världen. De kunde identifiera gener från korallen, algsymbiioner, och bakterier som var starkast associerade med korallblekning och andra faktorer som formen (morfologin) av korallkolonin. De hittade relativt få gener associerade med blekning, men många förknippas med avstånd från stranden, och kolonimorfologier som dominerar olika livsmiljöer.

"Vi försökte bättre förstå korallblekning och placera den i sammanhanget med andra källor till variation i ett korallarterkomplex. Oväntat, vi hittade bevis för att dessa koraller har anpassat sig och divergerat mycket nyligen över djup och avstånd från kusten. Algsymbionterna och mikroberna var också i färd med att divergera, antyder att samevolution är inblandad. Det är som att vi fångade dem på bar gärning av anpassning och artbildning."

"Dessa koraller har mer komplexa variationsmönster relaterade till livsmiljöer än vi kunde ha föreställt oss och att lära oss om hur koraller har diversifierat sig över olika livsmiljöer kan lära oss om hur de kan anpassa sig i framtiden, ", förklarade han. "Eftersom variation är råvaran för anpassning, det finns hopp om kapaciteten hos dessa koraller att anpassa sig till framtida förhållanden, men bara om vi kan bromsa förlusttakten."