Микробиом морских водорослей и глобальное потепление

Большой Южный Риф простирается на 8000 километров вдоль южного побережья Австралии и является недооцененным местом огромного биоразнообразия и дома для сотен эндемичных видов.

Здесь обширный лес бурых водорослей, покрытый коричневыми, золотыми и зелеными обитателями морских водорослей, доминирует над скалистым рифом, образуя среду обитания для бесчисленных рыб, ракообразных и моллюсков.

Как и во многих экосистемах по всей планете, ламинарные леса рифа сталкиваются с множеством экологических проблем.

• Исследуя ущерб в океане, ученые заметили, что водоросли демонстрируют признаки болезни, такие как, обесцвечивание и деградация тканей.

Это заставило их задуматься о том, может ли микробиом ламинарии служить связующим звеном про распостранении заболевания и как взаимодействия микробиома с ламинарией могут измениться на фоне глобального потепления.

Несколько лет назад ученые решили проверить эти идеи.

• Они обеспечили использование 12 экспериментальных мезокосмов - стекловолоконных резервуаров с непрерывно закачиваемой из океана водой - на побережье к северу от Сиднея.
• Затем ученые привезли около 70 растений водорослей в новые дома.
• Используя прогнозы температуры океана на 2081-2100 годы, группа смоделировала футуристические условия путем нагревания или образования пузырьков диоксида углерода в воде выше по течению от водорослей.

В эксперименте само по себе потепление, по-видимому, не имело большого значения для здоровья водорослей, за которым команда следила, подсчитывая повреждения на ветвях ламинарии и измеряя, насколько эффективно ламинария выполняет фотосинтез. Но в подкисленных условиях, независимо от температуры воды, здоровье водорослей ухудшалось.

Повреждения начинались как крошечные пузырьки, которые росли и развивались по всей поверхности ламинарии. Развитие пузырей разрушает клеточную структуру водорослей и снижает ее способность осуществлять фотосинтез.

Исследователи также периодически протирали поверхность водоросли, чтобы взять ДНК, чтобы определить, какие микробы связываются с водорослью и как состав этого сообщества изменялся с течением времени. Последовательности ДНК показали, что изменения в микробиоме бурых водорослей предшествовали спаду в здоровье водорослей. То есть некоторые из микробов могут быть виновниками ухудшения здоровья водорослей, а не случайными наблюдателями.

Результаты показывают, что изменение климата может косвенно влиять на водоросли через изменения в микробиоме. Условия окружающей среды могут изменить состав микробного сообщества и привести к массивным воздействиям на хозяина, вызывая обесцвечивание, разрушение тканей и влияя на фотосинтез.