A korallfehéredés sejtszintű oka voltaképp élet-halál harc a korallpolipocskák és a szimbionta algák között
A korallfehéredés sejtszintű oka voltaképp élet-halál harc a korallpolipocskák és a szimbionta algák között
2020 / 02 / 15 / Perei Dóra
A korallfehéredés egyre nagyobb méreteket öltött az elmúlt évtizedekben, és bár több hír felröppent róla a sajtóban, sejtszintű okairól mostanáig csak minimális ismeretünk volt.

A PNAS (Amerikai Tudományos Akadémia folyóirata) publikációja összefoglalja a kutatók által mostanra letisztázott információkat, vagyis, hogy a fehéredés lényege a korallpolipok és a bennük élő fotoszintetizáló algák közti érzékeny egyensúlyon alapuló szimbiózis felbomlása. Egy új kutatás szerint azonban az algák nemcsak a szimbiózis felbomlásával, de közvetlen károkozással is árthatnak a korallpolipoknak:

„A korallokban élő szimbionta algák jóindulatú lények, amelyek önzetlenül táplálják a korallt. A kapcsolatuk azonban távolról sem ennyire egyszerű.” - mondja David Baker, a Hong Kong-i Egyetem munkatársa.

Korábbi kutatásokból arra következtethettünk, hogy a hőhullámok károsítják az algák fotoszintézist végző mechanizmusát, emiatt erős reakcióképességű, sejtszinten káros anyagok termelődnek, például oxigén eredetű szabad gyökök. De előfordulhat, hogy a hidrogén-peroxid, valamint az erre adott stresszválasz miatt történik pusztulás, melynek következtében kilökődik a korall algája.

Újabb tanulmányok viszont már megkérdőjelezik a fenti szimbiózist: az algák a korallpolipokkal csak ideális körülmények között osztozkodnak a tápanyagokon, egyébként parazitaként viselkednek. Christian Voolstra, a Konstanzi Egyetem kutatója megjegyezte:

„Amikor egy sejt egy másikba beköltözik, többnyire parazitaként teszi ezt.”

A korallok és algáik azonban megcáfolták a jelenséget, amiért a szakemberek egyre kritikusabbak a szimbionta kapcsolattal, különösen az algák viselkedésével. 2009-ben először merült fel a gondolat, hogy a vízmelegedés miatt az algák mindössze elvonják a korallpolipok kínálta anyagokat, ám cserébe semmit sem nyújtanak. Kilenc évvel később David Baker és kollégái beigazolták ezt az elméletet: nyomjelző izotópokkal követték a tápanyagok útját a korall és az alga közt, és kiderült, hogy az algák működése meleg vízben is kifogástalan, ugyanakkor mégsem osztozkodnak a korallokkal.

A melegebb vízből sokkal több tápanyagot nyertek, viszont ezeket nem adták át a korallnak, ami anyagcseréjével így nem tudta követni az algák felgyorsult életműködését.


A génszerkesztés segítheti a jövőben a korallok megismerését?

Ami nagyban korlátozhatja a korall-alga viszonyrendszert, az a tápanyagok elérhető mennyisége; a korallpolipok általában felhalmozzák maguknak a nitrogént, és alig juttatnak belőle az algáknak, emiatt utóbbi fotoszintézise során termelt cukroknak csak egy részét tudja saját célra hasznosítani. A "feleslegessé vált" cukor, ami táplálná a korallpolipokat, teljesen kiürül. Magyarán szó sincs önzetlen gondoskodásról. A víz melegedésével a nitrogénkötő baktériumok aktívabbá válnak, így az algáknak több nitrogén jut, amelyhez a korall segítsége nélkül is hozzáfér, ennek köszönhetően pedig felhasználhatja a fotoszintézis során termelt cukrokat is.

Olyan elméletek is születtek, hogy az alga kényszeríti a korallt saját széntartalékai felérésére azáltal, hogy nem ad neki szenet, így az kénytelen átállni szén alapúról oxigén alapú étkezésre, ezzel pedig megindul a korall sejtjei számára mérgező oxigén eredetű szabad gyökök kibocsátása.

Megint más elképzelések szerint az oxigén eredetű szabad gyökök a hőstresszválasz esetén képződnek. Míg valaki(k) úgy tartják, a szabad gyökök nem játszanak szerepet a korallfehéredésben. Az igazi kérdés tehát így szólna: hol történik váltás a szimbionta viselkedés és az önzőség között?


A korallpolipocskák barnás foltjai a szimbionta algák.

A legújabb kutatásokban azt találták a tengeri rózsáknál (a korall rokonai) hogy kétszázkilencvenkét génjük kifejeződése megváltozik a korallfehéredéshez szükséges hőmérsékleten. A gének közt fontos cukoranyagcsere-szabályozók is voltak, amiből Sinicsiro Marujama, a Tohoku Egyetem evolúciós biológusa arra következtetett, hogy a korall-alga szimbiózis titka a cukoranyagcsere. Bár nem ez volt az első vizsgálat, melynek során hőérzékeny géneket kerestek, ám ezúttal megtalálták az anyagcserében központi szerepet játszó érzékenységet. Madeleine van Oppen, a Melbourne-i Egyetem korallgenetikusa szerint miután megismerik a korallfehéredés mögötti legfontosabb géneket, többet tehetünk hatásuk ellen úgy, hogy génszerkesztéssel egyszerűen feljavítják a korallokat. Persze sokan ellenzik a génmanipulációt, mégis az, hogy

végszükség esetén ez a módszer jelentheti a kapaszkodót, még nem egyenlő azzal, hogy ezentúl kizárólag génmódosított korallzátonyokat telepítenek. Noha kétségkívül ez  lenne a legkönnyebb.

(Fotó: PNAS, Pixabay)

Szükség lenne a nagy technológiai cégek (Facebook, Google, Amazon) szigorúbb szabályozására?
64% Igen
10% Nem
16% Igen, de nem a feldarabolásuk árán
9% Nem, de nekik jobban kéne szabályozniuk önmagukat
2% Igen, de nem mindegyikére

Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Igényes és férfias történeteket keresel? A Roadstert neked írjuk!
Olvass bele az egyik legszínvonalasabb hazai magazinba, szeretni fogod! A Roadster egy fantasztikus utazás az élet legjobb területein...
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.