Водорості-симбіонти коралів, гинучи, тягнуть за собою своїх господарів
При настанні несприятливих умов водорості-симбіонти коралових поліпів виділяють стресові речовини, які запускають в клітинах коралів апоптоз - програмована самогубство. Але деякі з коралів примудряються проігнорувати самогубні сигнали своїх співмешканців.
Корал-мозговік (фото Brian Gortney). |
Морські водорості зооксантелли живуть в симбіозі з кораловими поліпами (для зручності - коралами) - корал надає водоростям будинок, а ті допомагають йому виводити вуглекислий газ з організму і постачає поживою. Крім того, водорості служать «природними барвниками» коралів, розфарбовуючи їх в найнеймовірніші кольори.
Ученим давно відомий феномен знебарвлення коралів. Це відбувається, коли водорості, які живуть в тілі тварини, раптом потрапляють в несприятливі умови: або раптом підвищується температура води, або відбувається отруєння забруднювачами, або з якихось інших причин - скажімо, водорості залишають тіло корала або просто гинуть. При цьому часто сам знебарвлений помирав услід за «квартирантами».
Часто, але не завжди: деякі корали, хоча і знебарвлюються, але виживали. Дослідники з Університету Ратджерса (США) і УНІВЕРСИТЕТУ Хайфи (Ізраїль) спробували з`ясувати, що змушує одні корали гинути разом з симбионтами, а інші, навпаки, виживати.
Виявилося, що при стресі водорості виділяють сигнальні молекули, які поглинаються коралом-господарем. Ці сигнальні молекули сприймаються клітинами тваринного як керівництво до дії, внаслідок чого запускається апоптоз - програмована клітинна смерть, що супроводжується підвищенням рівня апоптотических ферментів каспаз, які організовують клітинне самогубство. Але при цьому у одних коралів рівень каспаз, синтезованих у відповідь, зашкалює, і вони гинуть. А у інших при первинному різкому підвищенні рівень цих білків в клітині швидко знижується, і тварина ухиляється від самогубною долі.
Дослідники вивчали реакцію двох коралів, Seriatopora hystrix і Stylophora pistillata, на підвищення температури води на 6 C. Перший витримав це підвищення і залишався живим протягом півроку (хоча і «зблід» через втрату водоростей), тоді як другий загинув в протягом тижня. Рівень каспаз у загиблого перевищував нормальний в 6 разів.
Отримані дані підтвердилися, коли вчені спробували загальмувати смерть коралів за допомогою інгібітору каспаз: «чутливі» корали, отримавши такий інгібітор, витримували потепління води, незважаючи на стресові сигнали, які їм надсилали водорості-співмешканці.
Стаття з результатами досліджень готується до друку в журналі PNAS.
Те, що не всі корали йдуть на поводу у своїх водоростей в такому делікатному питанні, як спільне самогубство, дозволяє сподіватися, що хоча б для деяких з них глобальне потепління не виявиться катастрофою.
