Исследование, проведенное Смитсоновским тропическим исследовательским институтом (STRI) в Панаме и опубликованное в июне 2025 года в журнале Current Biology, выявило ключевую роль микробиомов в способности кораллов рода Pocillopora противостоять тепловому стрессу. Ученые обнаружили, что кораллы, обитающие в водах с естественными температурными колебаниями, обладают значительно большей устойчивостью к повышению температуры, что во многом обусловлено уникальным составом микроорганизмов, населяющих их.
Исследование фокусировалось на кораллах Pocillopora с тихоокеанского побережья Панамы, сравнивая популяции из двух регионов: залива Панама и залива Чирики. Залив Панама характеризуется сезонными апвеллингами — процессами, при которых глубинные холодные воды поднимаются к поверхности, вызывая значительные колебания температуры и химического состава воды. В отличие от него, залив Чирики отличается более стабильными условиями. Эксперименты показали, что кораллы из залива Панама, подвергавшиеся воздействию этих температурных перепадов, продемонстрировали лучшую переносимость высоких температур по сравнению со своими собратьями из залива Чирики. Это наблюдение подчеркивает, как история взаимодействия с окружающей средой может формировать адаптивные способности организмов.
Центральным элементом исследования стало изучение всего холобионта — сложной экосистемы, включающей сам коралл, симбиотические водоросли и разнообразные бактерии, грибы и вирусы, составляющие его микробиом. Именно этот комплекс, а не только генетика коралла, играет решающую роль в повышении его устойчивости к климатическим изменениям. Микробиом действует как естественный щит, помогая нейтрализовать вредные молекулы, образующиеся в условиях теплового стресса, и поддерживая общую физиологическую целостность коралла. Ученые отмечают, что даже при схожем генетическом фоне, кораллы из более динамичной среды залива Панама лучше сохраняли свои белковые уровни и сопротивлялись окислительному повреждению во время стрессовых тестов.
Эти открытия имеют огромное значение для сохранения коралловых рифов, которые находятся под угрозой из-за глобального потепления. Понимание того, какие факторы, включая состав микробиома и историю окружающей среды, способствуют термостойкости кораллов, позволяет ученым более целенаправленно подходить к природоохранным стратегиям. Исследователи стремятся выявлять наиболее устойчивые популяции кораллов и изучать возможности для усиления их защитных свойств, возможно, путем манипуляций с микробиомом. Это открывает новые перспективы для разработки методов, которые помогут кораллам адаптироваться к меняющимся условиям океана и сохранить свою жизненно важную роль в морских экосистемах.