Отношения между кораллами и микроскопическими водорослями являются классическим примером биологического симбиоза – взаимовыгодного взаимодействия двух видов. Однако важные подробности, касающиеся их отношений, остаются неуловимы до сих пор. Исследователи из EPFL представили новые доказательства решающей роли водорослей в выживании своих хозяев-кораллов. Полученные ультра-изображения с высоким разрешением показали, что водоросли обеспечивают временное хранение питательных веществ в виде кристаллов, создают резервы на тот случай, когда запасы иссякают.

Используя современные методы визуализации, команда исследователей во главе с Meibom Андерсом в лаборатории биологических геохимии обнаружили новые доказательства жизненно важной роли водорослей в оказании помощи кораллам для выживания в среде, где не хватает питательных веществ.

&quot-Коралловые рифы – джунгли наших океанов – являются горячими точками биоразнообразия, которые легко вытесняют все другие морские экосистемы, — говорит Кристоф Копп, один из участников исследования. – Обесцвечивание кораллов происходит, когда водоросли-симбиоты отказываются от своих коралловых из-за таких экологических штаммов, как повышение температуры моря. Сами по себе кораллы борются за выживание в тропических водах, где не хватает питательных веществ, и стойкое голодание может иметь необратимые последствия. Хотя хорошо известно, что водоросли помогают кораллам в получении определенных питательных веществ, таких как азот, из морской воды, до конца не было понятно, как именно это происходит, и в какой степени кораллы могут справляться самостоятельно, без своих «помощников».

Чтобы изучить, как богатые азотом питательные вещества поглощаются и обрабатываются кораллами и водорослями-симбиотами, исследовательская группа Meibom решили объединить усилия с Аквариумом Tropicale Dorеe Porte в Париже, чтобы запустить серию экспериментов. Там они кормили кораллы богатыми азотом соединениями, помеченными тяжелыми изотопами азота, чтобы потом проследить результат в лаборатории. Каждые несколько минут, они брали пробы у кораллов, а затем изучали и анализировали с использованием самого современного изотопного инструмента визуализации, так называемого NanoSIMS.

Затем они фиксировали, как азот обрабатывается коралловыми и их резидентами – водорослями, выстраивая в линию полученные образцы, извлеченные в разное время. Сочетание возможностей электронной микроскопии и масс-спектрометрии позволило им построить изучение с беспрецедентной точностью.

Исследование показало, что кораллы сильно зависят от водорослей для извлечения достаточного количества питательных веществ из воды. Это было особенно справедливо, когда кораллы подвергались воздействию нитратов, соединений, которое они не в состоянии обработать и усвоить самостоятельно.

Но что самое интересное, ученые обнаружили, что водоросли действуют как крошечные банки питательных веществ. Их изображения показали, что водоросли выступают в роли временного хранения азота в виде кристаллов мочевой кислоты – факт, позже получивший подтверждение с помощью проведения структурного анализа. Таким образом, водоросли могут запастись питательными веществами, когда они в изобилии, и отдавать их кораллу, когда наблюдается дефицит.

Источник: www.epfl.ch