تغذیه «مکمل‌ها» به مرجان‌ها می‌تواند یک روز به رشد مجدد مرجانی بزرگ کمک کند

مرجان‌هایی که در صخره‌های جهان می‌یابیم میکروبیوم‌های خاص خود را دارند و دانشمندان در حال کشف نحوه تغذیه آنها با “مکمل‌های” پروبیوتیک هستند – تا سعی کنند آنها را برای نسل‌های آینده ذخیره کنند.

یک بچه مرجان زندگی را به عنوان یک لارو شنا شروع می کند سرگردانی در اقیانوس. وقتی به اندازه کافی بزرگ شد، لارو غرق می‌شود و خود را در کف دریا محکم می‌کند – یا اگر خوش شانس باشد، یک صخره سالم. پس از ته نشین شدن، شروع به شبیه سازی خود می کند.

مرجان‌های آب‌های کم‌عمق که از بی‌شمار موجودات مختلف تشکیل شده‌اند، اساساً مستعمره‌ای از جانوران کوچک هستند که با جلبک دریایی به نام zooxanthellae همکاری می‌کنند، که مرجان را تغذیه می‌کند و به تولید کربنات کلسیم کمک می‌کند که صخره‌ها را تشکیل می‌دهد هزاران – یا حتی میلیون‌ها – سال.

در حالی که همزیستی بین مرجان‌ها و zooxanthellae تا حدودی به خوبی درک شده است، دانشمندان تازه شروع به کشف میزان کاملی که مرجان ها به انواع دیگر میکروب ها متکی هستند.

درست مانند تعادل ظریف میکروب ها در روده خودمان، مرجان ها میکروبیوم ها را می توان با تغییرات محیطی اختلال ایجاد کرد: اسیدی شدن اقیانوس ها، گرم شدن دریاها، رویدادهای سفید شدن ، و سایر عوامل استرس زا، که بیشتر توسط تغییر آب و هوا و سایر فعالیت های انسانی ایجاد می شوند.

در حالی که برای جلوگیری از آسیب‌هایی که استفاده از سوخت‌های فسیلی بر اکوسیستم‌های سیاره وارد می‌کند، اقدامات اقلیمی لازم است، زیست‌شناسان حفاظت از محیط زیست نیز به دنبال راه‌هایی برای رفع آسیب‌هایی هستند که قبلاً ایجاد کرده‌ایم – در این مورد، احیای مرجان‌ها. صخره‌ها.

در آب‌های دیواره مرجانی بزرگ (GBR)، عوامل استرس‌زا شدیدتر می‌شوند. در همین حال، در زمینی در نزدیکی تاونسویل، تانک‌های پر از مرجان‌های جوان در تلاشی برای تضمین آینده صخره‌ها بالا می‌روند.

این مرجان‌ها با پروبیوتیک تغذیه می‌شوند به این امید که روزی این فرآیند محققان را قادر سازد. برای رشد میلیون‌ها مرجان سالم با استفاده از آبزی‌پروری، به‌طور بالقوه فعال کردن تلاش‌های بازسازی در مقیاس بزرگ در GBR که در حال حاضر فراتر از محدوده ما هستند.

Lone Høj اکولوژیست میکروبی است که در مؤسسه استرالیایی علوم دریایی “Sea Simulator ، Platygyra daedalea، Porites lobata، و Goniastrea retiformis.

“مجموعه کشت باکتری مرجانی ما تنوع طبقه بندی بالایی را با بیش از ۵۰ جنس باکتری پوشش می دهد. هوج به ScienceAlert گفت.

A large room with blue glowing water tanks آزمایشگاه شبیه ساز دریا. (کریستین میلر/تامین شده توسط بنیاد مرجانی بزرگ)

دانشمندان در حال غربالگری مجموعه‌ای از باکتری‌های موجود در این مجموعه عظیم برای ویژگی‌هایی هستند که می‌توانند از سلامت و رشد انسان حمایت کنند. -مرجان پرورش یافته.

ویژگی هایی که آنها در حال حاضر در باکتری های پروبیوتیک به دنبال آن هستند شامل فعالیت ضد باکتریایی، تشکیل بیوفیلم بر روی مخاط مرجان و تولید آنزیم های گوارشی است. انتظار می رود این ویژگی ها به مرجان کمک کند تا میکروبیوم سالم خود را پس از پایان دوره پروبیوتیک حفظ کند. تجزیه و تحلیل دقیق در مورد مطالعات سال گذشته ادامه دارد.

در آزمایشگاه Sea Simulator، تخم‌ریزی مرجان‌ها سالانه اتفاق می‌افتد، و این فرصتی است که دانشمندان برای انجام آزمایش‌هایی روی لاروهای مرجانی انجام دهند. اولین آزمایش این پروژه در اواخر سال ۲۰۲۱ انجام شد، زمانی که گونه مرجانی A. tenuis و P. daedalea تخم ریزی شد.

پس از لقاح، “عضو” جدید – لاروهای مستقر در کف مخازن – در یک مجموعه کنترل شده در معرض سویه های جداگانه باکتری های پروبیوتیک قرار گرفتند. سپس، تیم رشد آن‌ها، تراکم همزیست‌ها (جلبک‌ها و باکتری‌ها)، پاسخ‌های ایمنی و میکروبیوم آن‌ها را بررسی کردند، به‌ویژه در درازمدت پس از اینکه پروبیوتیک دیگر اضافه نشد.

A person in glasses holding a glowing orange tube with small white specks in it کار با تخم مرجان. (دوریان تسای/تامین شده توسط بنیاد مرجانی بزرگ)

دانشمندان همچنین در حال آماده شدن برای فصل آینده تخم‌ریزی مرجان‌ها هستند که انتظار می‌رود در پایان سال ۲۰۲۲ رخ دهد. می تواند آزمایش را تکرار کند. آن‌ها از گونه‌های مرجانی مشابهی استفاده می‌کنند و همه شرایط دیگر را یکسان نگه می‌دارند، اما مجموعه‌ای از باکتری‌ها را به مخلوط پروبیوتیک اضافه می‌کنند.

هوج می‌گوید این آزمایش بعدی همچنین اثرات طولانی‌مدت پروبیوتیک را بررسی خواهد کرد. بر روی مرجان‌های آزمایشگاهی رشد یافته در حین بلوغ، و پتانسیل این پروبیوتیک خاص برای بهبود انعطاف‌پذیری مرجان در برابر استرس چیست. تیم همچنین استراتژی های مختلف را برای ارائه پروبیوتیک بررسی خواهد کرد. برای مرجان‌های جوان – به سادگی بلعیدن یک کپسول همراه با صبحانه نیست.

به گفته Høj، این تحقیق ممکن است روزی به استفاده از پروبیوتیک‌ها در محیط طبیعی صخره‌ها منجر شود، اگرچه سؤالات باقی مانده است در مورد اینکه چقدر امکان پذیر است. اما در این مرحله، پروبیوتیک های در حال توسعه برای استفاده در آزمایشگاه ها و آبزی پروری و فقط برای گونه های GBR در نظر گرفته شده اند.

در حالی که کاهش تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان مهم‌ترین عامل در بقای صخره‌های مرجانی است، خوب است بدانید که موجودات دیگری نیز به دنبال این اکوسیستم‌ها هستند.