Бактериальные пробиотики защитили кораллы от последствий теплового стресса

Опыты в лаборатории показывают, что такая процедура способствует лучшему восстановлению коралловых полипов после теплового стресса и повышает их выживаемость на 40 процентов. Результаты опубликованы в журнале Science Advances. Изменение климата сопровождается повышением глобальной температуры, вследствие которой нагревается не только воздух, но и океаны. Это угрожает жизни водным организмам, не успевающим приспосабливаться к резким изменениям, в частности коралловым полипом. Более 90% питательных веществ эти животные получают благодаря микроскопическим водорослям, с которыми живут во взаимовыгодном симбиозе. Однако длительный тепловой стресс ослабляет эту связь и приводит к потере важных водорослей — отбеливание и смерти кораллов. Негативные последствия касаются целых морских экосистем, которые без живых кораллов деградируют. Эта ситуация побуждает многих исследователей работать над поиском решений, как сделать этих существ устойчивыми к неизбежному потепления. Некоторые из них, например ученые Университета Рио-де-Жанейро и их коллеги из Научно-технологического университета имени короля Абдаллы, видят их в том, чтобы помочь кораллам поддерживать свой микробиом, к которому, кроме водорослей, принадлежит большое количество бактерий, простейших, грибов и вирусов.

Для начала ученые отобрали образцы микробиом здоровой колонии коралловых полипов Mussismilia hispida. Из 133 образцов ученые выделили шесть наиболее полезных для кораллов и безопасных для других организмов бактерий: два штамма Bacillus lehensis, Bacillus oshimensis, Brachybacterium conglomeratum, Planococcus rifietoensis и Salinivibrio sp.

Поэтому половину содержащихся в лаборатории кораллов M. hispida обработали раствором с культивируемыми бактериями, а других — обычным солевым раствором. Целью ученых было проверить, смогут ли бактериальные пробиотики повысить устойчивость животных к потеплению воды. Поэтому всех подопытных кораллов подвергли тепловому стрессу, повысив температуру воды до 30%Цельсия на десять дней, а затем опустив ее до комфортных 26%. В настоящее время ученые измеряли показатели здоровья кораллов.

Начальная реакция на самую высокую температуру в обеих группах кораллов была одинаковой. Однако после того, как температуру воды вернули к нормальной, обработанные пробиотиками коралловые полипы значительно быстрее восстановились. Если выживаемость в контрольной группе составила в среднем 60%, то в экспериментальной, к которой применили бактериальный раствор, достигла 100%.

Опыты показывают, что бактерии связаны с меньшими негативными последствиями теплового стресса у коралловых полипов. В частности, с более низкой экспрессией генов, вовлеченных в программируемой клеточной смерти, и с высшей экспрессией отвечающих за устойчивость к высоким температурам. Ученые предполагают, что можно было бы применять такие пробиотики для профилактической обработки кораллов за несколько недель до предполагаемого потепления, чтобы защитить их от последствий высокой температуры.

.

Перевод материала nauka.ua