I batteri in alcuni microbiomi sembrano aiutare i coralli ad adattarsi a temperature dell'acqua più elevate e a proteggersi dallo sbiancamento, come dimostrato da un gruppo di ricerca guidato da KAUST.

Gli animali corallini si affidano a simbionti algali e batterici, noto come microbioma, per funzionare e prosperare. Queste relazioni reciprocamente vantaggiose potrebbero rivelarsi vitali se i coralli devono sopravvivere al rapido riscaldamento degli oceani perché i batteri a vita breve possono adattarsi più rapidamente dei coralli a vita lunga e quindi possono offrire ai coralli una certa protezione.

"La nostra sfida è districare e comprendere le interazioni simbiotiche tra coralli e altri organismi, " ha affermato il professore associato di scienze marine Christian Voolstra presso il Centro di ricerca del Mar Rosso a KAUST, che ha guidato il progetto in collaborazione con scienziati della Stanford University. "Abbiamo progettato un esperimento che ci ha permesso di monitorare le interazioni corallo-batteri nel tempo e valutare le loro risposte ai cambiamenti della temperatura dell'acqua".

Il team ha condotto la sua ricerca nelle piscine della barriera corallina del Pacifico meridionale vicino all'isola di Ofu nel Parco nazionale delle Samoa americane. Scelsero due piscine vicine che ospitavano la specie corallina Acroporahyacinthus, ma che aveva diverse temperature dell'acqua naturali:una piscina aveva un intervallo di temperatura più basso, raramente superiore a 32 gradi Celsius, mentre l'altro ha oscillato tra i 25 ei 35 gradi Celsius.

Il team internazionale ha trapiantato alcuni frammenti di corallo da un pool all'altro e li ha monitorati da vicino insieme ai batteri associati sia nel loro ambiente nativo che in quello nuovo.

"Diciassette mesi dopo il trapianto, abbiamo condotto un esperimento di stress termico a breve termine e abbiamo scoperto che i coralli trapiantati dall'ambiente più freddo a quello più caldo avevano cambiato i batteri associati ed erano più resistenti al calore, " ha spiegato Voolstra. "Il loro microbioma era simile ai coralli nativi della piscina più calda. Ciò suggerisce che le associazioni batteriche sono flessibili e possono potenzialmente aiutare i coralli ad adattarsi ai cambiamenti ambientali, un risultato entusiasmante!"

Nell'esperimento sullo stress, i coralli nativi della piscina più fresca si sono sbiancati in modo significativo, mentre i coralli si sono trasferiti nella piscina più calda 17 mesi prima si sono sbiancati di meno, in linea con il loro microbioma appena acquisito. Ulteriori analisi delle distinte comunità microbiche nelle piscine hanno mostrato che i microbiomi a temperatura più elevata avevano un metabolismo più elevato di carboidrati e un sistema di trasporto dello zucchero più funzionale.

"Il nostro prossimo passo è dimostrare che batteri specifici contribuiscono direttamente alla tolleranza termica dell'ospite, " disse Voolstra. "Possiamo farlo dimostrando che l'assenza di un batterio rende il corallo ospite sensibile al calore, considerando che un'associazione con lo stesso batterio rende il corallo più tollerante al calore".

"Questo è impegnativo, perché trovare i batteri giusti è come trovare un ago in un pagliaio, ma lo faremo, " disse Voolstra.