Gli cnidari (coralli e anemoni) costituiscono l'habitat di una vasta varietà di pesci di barriera e di altre specie. Credito:2016 Anna Roik
Piccole cellule vegetali, noti come dinoflagellati, che vivono all'interno del tessuto corallino possono aiutare a regolare la pressione osmotica nei coralli per far fronte meglio a un ambiente altamente salino. I ricercatori KAUST suggeriscono che questo potrebbe essere uno dei segreti dei coralli del Mar Rosso e del Golfo Persico/Arabo, che sono estremamente tolleranti al caldo in acque straordinariamente salate.
Le barriere coralline hanno un'elevata biodiversità e valore economico, tuttavia, questi ecosistemi vitali sono a rischio poiché l'aumento della temperatura del mare aumenta la frequenza degli eventi di sbiancamento dei coralli locali e globali. I ricercatori KAUST stanno cercando strategie per aiutare a ridurre la futura perdita della barriera corallina. "Gli effetti delle variazioni di temperatura e pH sono studiati intensamente; tuttavia, le implicazioni dei cambiamenti di salinità legati al clima sui coralli hanno ricevuto poca attenzione, " spiega il dottorando Till Röthig, che ha condotto il documento con il borsista post-dottorato Michael Ochsenkühn.
La fondazione delle barriere coralline si basa su una relazione simbiotica dell'animale corallo con il dinoflagellato simbiodinio specie, che forniscono energia al corallo in cambio di nutrienti e anidride carbonica. I ricercatori hanno scoperto che la vita libera simbiodinio far fronte a condizioni altamente saline producendo e accumulando osmoliti organici compatibili (COO) per regolare la loro pressione osmotica. Screening di colture di Symbiodinium esposte a basse, ambiente e alti livelli di salinità hanno rivelato che il carboidrato floridoside è universalmente presente ad alti livelli nelle alghe e nei coralli ad alta salinità.
Coralli sbiancati da Farasan Banks nel Mar Rosso. Lo sbiancamento dei coralli - un'impronta visibile del cambiamento climatico - si verifica quando i coralli stressati perdono i loro simbionti dinoflagellati. Ciò che rimane è il tessuto polipo traslucido che mostra lo scheletro di corallo bianco. Lo sbiancamento è seguito dalla morte dei coralli e dalla perdita di popolazioni di pesci e altre specie di barriera. Credito:2016 Anna Roik
"La sintesi dei COO rappresenta una soluzione rapidamente disponibile e praticabile a lungo termine per stabilire un equilibrio osmotico, " spiega Röthig. "La nostra ricerca dimostra che il floridoside COO viene utilizzato come osmolita conservato per aiutare simbiodinio e coralli per osmoadattarsi alle condizioni saline."
Altrettanto importante è che il floridoside può aiutare a contrastare le specie reattive dell'ossigeno (ROS) prodotte dallo stress da salinità, aggiunge il caposquadra, Christian Voolstra.
"I ROS sono prodotti sotto stress da salinità, ma sono prodotti anche sotto stress da calore dove possono causare lo sbiancamento dei coralli, " spiega Voolstra. "Così, la stessa molecola che regola l'equilibrio osmotico e protegge il dinoflagellato e il corallo dallo stress dovuto all'elevata salinità può inavvertitamente contribuire ad aumentare la tolleranza al calore grazie alle sue proprietà di eliminazione dei ROS".
Sapere come i cambiamenti di salinità influiscono sui coralli ha importanti implicazioni per la gestione, specialmente considerando gli effetti del cambiamento climatico, " dice Röthig. "Ad esempio, il trapianto suggerito di coralli resistenti alla temperatura dal Mar Rosso ad altri habitat potrebbe non conferire la resistenza alla temperatura desiderata in un nuovo, ambiente meno salino. Al contrario, l'aumento della salinità dell'acqua di mare in alcuni luoghi può aiutare i coralli a diventare più tolleranti allo stress".
