Иммунная память кораллов: ученые нашли способ защитить рифы от инфекций
Ученые из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (KAUST) обнаружили, что контролируемое воздействие низких концентраций мертвых патогенов может помочь кораллам противостоять будущим инфекциям и повышению температуры морской воды. Это открытие предлагает новый подход к сохранению рифов в условиях глобального изменения климата, пишет Phys.org.
Исследование проводилось под руководством Ракель Пейшото при участии Маттео Монти. Поскольку у кораллов нет адаптивной иммунной системы, как у людей, считалось маловероятным, что они могут получить защиту от патогенов по принципу вакцинации. Команда решила проверить, способна ли предыдущая встреча с микроорганизмами изменить реакцию организма на последующие инфекции.
Кораллы находятся под постоянным давлением морских тепловых волн и микробных инфекций, которые часто возникают одновременно. Во время теплового стресса кораллы вытесняют симбиотические водоросли, обеспечивающие их энергией, и обесцвечиваются. Патогенные микроорганизмы усугубляют ситуацию, повреждая ткани и заставляя коралл тратить энергию на восстановление. Жара и инфекция взаимно усиливают друг друга, создавая критическую угрозу для экосистем.
Для проверки гипотезы исследователи собрали здоровые образцы распространенного коралла Красного моря Pocillopora favosa. Фрагменты разделили на группы и поместили в аквариумы, где часть из них подверглась воздействию неактивных клеток патогенной бактерии Vibrio coralliilyticus. После этого все образцы испытали тепловой стресс и контакт с живым патогеном. Кораллы, прошедшие предварительную обработку, продемонстрировали более регулируемую реакцию и меньше пострадали от обесцвечивания по сравнению с неподготовленными образцами. Примечательно, что эффект наблюдался даже при воздействии химически убитых бактерий. Анализ микробиома показал, что как сам хозяин, так и его бактериальное сообщество были подготовлены к угрозе.
По словам исследователей, кораллы обладают своего рода иммунной памятью, которая помогает им эффективнее реагировать на повторяющиеся угрозы. Понимание этого механизма может расширить арсенал методов для сохранения рифов. Выводы особенно важны для Саудовской Аравии, где коралловые рифы поддерживают рыболовство и туризм.
При этом авторы подчеркивают, что преднамеренный выпуск живых патогенов небезопасен. Исследование показало, что подготовку можно проводить с помощью инактивированных клеток, что является безопасной отправной точкой для разработки методов защиты коралловых рифов.
Ранее ученые нашли на дне Мексиканского залива контейнер с холодильниками и стиральными машинами. Подробности — в другом материале Hi-Tech Mail.