Badanie wykazało, że ocieplenie wody wyzwala „ekstremalną ewolucję” gąbek morskich

Morskie fale upałów spowodowane ocieplającym się klimatem mogą powodować gwałtowne zmiany w gąbkach morskich, a naukowcy opisują tempo zmian jako „ewoluujące skokowo”.

Badania przeprowadzone przez biologów morskich z Te Herenga Waka – Victoria University of Wellington wykazały, że gąbki, które przetrwają morskie fale upałów, mogą ulec znaczącym zmianom w swoim składzie mikrobiologicznym w ciągu jednego pokolenia.

Zmiany te mogą być dla gąbek sposobem na radzenie sobie ze zwiększonym stresem środowiskowym – mówi dr hab. Kandydatka Francesca Strano, która prowadziła badania z profesorem Jamesem Bellem z uniwersyteckiej Szkoły Nauk Biologicznych Te Kura Maturanga Kuyura.

W swoich badaniach naukowcy wystawili gąbkę morską Crella incrustans na działanie morskiej fali upałów w laboratorium.

Profesor Bell powiedział: „Nasze eksperymenty wykazały, że nieco ponad jedna trzecia dorosłych gąbek zmarła po zaledwie 10 dniach w 21 stopniach Celsjusza – warunkach podobnych do tych w Port Wellington podczas morskiej fali upałów w styczniu 2018 roku”.

Badanie wykazało również, że gąbki wystawione na działanie fali upałów miały znaczny względny wzrost bakterii chorobotwórczych i związanych ze stresem oraz spadek normalnych bakterii symbiotycznych – mikroorganizmów żyjących wewnątrz gąbki.

Jednak potomstwo tych gąbek radziło sobie lepiej, co wskazuje, że mogą one być w stanie przystosować się do cieplejszych wód.

„Co ważne, młode gąbki nie wykazały wzrostu bakterii chorobotwórczych po wystawieniu na działanie fal upałów, zamiast tego wykazały wzrost bakterii symbiotycznych o nazwie Rubritalea marina.

Profesor Bell powiedział: „Jest w tym potencjalna zaleta. Uważamy, że te bakterie mogą zapewnić młodym gąbkom lepszą zdolność radzenia sobie z przyszłym stresem cieplnym – to trochę jak działanie doboru naturalnego”.

Młode gąbki ze wzrostem Rubbritalea marina rosły szybciej niż potomstwo gąbek „kontrolnych”, które nie było narażone na warunki fali upałów. Wystąpiło jednak znaczne opóźnienie w czasie potrzebnym młodym gąbkom na osiągnięcie stadium młodocianego.

„To opóźnienie może być spowodowane tym, że gąbki tymczasowo przechodzą w stan uśpienia, aby przetrwać okresy stresu środowiskowego, co obserwuje się u innych gatunków morskich wystawionych na działanie wysokich temperatur”.

Strano powiedział, że potrzebne są dalsze badania nad rolą Ruburalea marina i długoterminowymi skutkami utraty niektórych bakterii symbiotycznych dla gąbek.

„Potencjalnie dobrze jest, gdy gąbki tracą część swoich mikroorganizmów, co umożliwia im„ tasowanie ” lub„ zamianę ”mikroorganizmów, które zawierają na nowe, i zapewnia potencjał przetrwania w nowych lub innych warunkach. Proces ten może również powodować utratę niektórych drobnoustroje, które są ważne dla innych funkcji.” Na przykład detoksykacja.

Gąbki należą do najliczniej występujących gatunków na dnie oceanów i odgrywają ważną rolę w przetwarzaniu składników odżywczych i usuwaniu zanieczyszczeń z wody.

„To naprawdę istotna część środowiska morskiego, a zmiany w zbiorowiskach gąbek mogą potencjalnie wywołać efekty przepływu dla innych gatunków. Dlatego bardzo ważne jest, aby wiedzieć, w jaki sposób wody, które szybko się ocieplają, będą miały wpływ na morskie fale upałów. Możliwe, że niektóre gąbki będą w stanie się przystosować” – powiedział profesor Bell.

Publikacja badań w czasopiśmie Proceedings of Royal Society B: Biological Sciences.