Коралові рифи зазвичай асоціюються з яскравими рибами, складними формами та біорізноманіттям. Однак нове дослідження показує: їхня роль значно глибша. Рифи не просто слугують домівкою для життя — вони буквально задають добовий ритм найменшим мешканцям океану, мікроорганізмам, керуючи тим, коли ті з’являються, зникають і змінюють свою функцію протягом дня.
Дослідження очолила докторка Гердіс Г. Р. Стейнсдоттір під науковим керівництвом доктора Мігеля Х. Фради з Єврейського університету в Єрусалимі. Вчені зосередилися на тому, як саме коралові рифи впливають на життя мікробів у воді над ними.
Рифи як «диригенти» мікросвіту
Мікроорганізми є всюди в океані, але поблизу рифів їхня поведінка підпорядковується чіткому розкладу. Кількість бактерій, мікроводоростей і мікроскопічних хижаків змінюється протягом доби, причому ці коливання можуть відбуватися буквально за кілька годин і повторюватися день у день.
Це наводить на думку, що риф діє не як пасивне тло, а як активний регулятор, який «налаштовує» біологічний годинник навколишнього середовища.
Спостереження протягом доби
Щоб зафіксувати ці швидкі зміни, команда протягом повних добових циклів брала зразки води над кораловим рифом у північній частині затоки Акаба в Червоному морі. Проби відбирали кожні шість годин — і взимку, і влітку — та порівнювали з водами відкритого моря неподалік.
Такий детальний підхід дозволив побачити закономірності, які раніше просто губилися в більш загальних дослідженнях. Виявилося, що близькість до рифу суттєво впливає на добову динаміку мікробного життя.
Активний вплив коралів
Одне з ключових спостережень — над рифами стабільно менше бактерій і мікроводоростей, ніж у відкритому морі. Ця різниця зберігалася незалежно від сезону, що вказує на активні процеси «очищення» води. Йдеться про поїдання, фільтрацію та інші природні механізми, притаманні рифовим екосистемам.
Водночас уночі різко зростає кількість гетеротрофних протистів — мікроскопічних хижаків, які живляться бактеріями. У деяких випадках їхня чисельність збільшувалася майже на 80%. Це свідчить, що саме хижацтво відіграє важливу роль у формуванні добового балансу мікробів поблизу рифів.
Сигнали від симбіонтів коралів
Особливо чіткий добовий пік зафіксували в середині дня для Symbiodiniaceae — групи динoфлагелятів, які живуть у тканинах коралів і забезпечують їх енергією. Генетичні сліди цих організмів у воді різко зростали опівдні, що, ймовірно, пов’язано зі світлом і метаболізмом самих коралів.
Цей ефект повторювався знову і знову, незалежно від пори року, підкреслюючи, наскільки сильно корали впливають на мікросвіт довкола себе.
Чому це важливо
«Добові ритми мікробів були не менш виразними, а інколи навіть сильнішими за сезонні відмінності», — зазначає докторка Стейнсдоттір. Це означає, що час доби має вирішальне значення для вивчення рифових екосистем. Один і той самий риф уранці та вночі може виглядати зовсім по-різному з точки зору мікробного життя.
Результати дослідження також відкривають нові можливості для моніторингу здоров’я рифів. Оскільки мікроорганізми швидко реагують на зміни, порушення їхніх добових ритмів може стати раннім сигналом стресу в екосистемі — ще до того, як з’являться видимі пошкодження.
Дослідження опубліковане в журналі cience Advances і додає важливий штрих до розуміння того, як коралові рифи формують життя океану — не лише в просторі, а й у часі.