Il destino delle barriere coralline del mondo potrebbe dipendere da quanto bene le creature marine equipaggiano la loro prole per far fronte al riscaldamento globale.

Circa la metà del corallo del mondo è andata perduta a causa del riscaldamento dei mari che rende il loro mondo ostile. Invece di vivido e floreale, la candeggina dei coralli diventa pallida all'aumentare della temperatura. Questo accade perché il peculiare animale convive con le alghe, che espellono sotto stress. Quando ciò accade, i coralli perdono il loro colore e un compagno di vita che li sostiene, così muoiono di fame.

Ancora, la speranza si manifesta negli acquari del campus della USC vicino al centro di Los Angeles e dell'Australian Institute of Marine Science. Là, i biologi studiano l'insolita capacità dei coralli di mischiare i loro cosiddetti simbionti, le colonie di alghe all'interno delle loro cellule, come un meccanismo di coping per ottenere potenzialmente un vantaggio in un ambiente in cambiamento. Per la prima volta, i ricercatori hanno dimostrato che i coralli adulti possono trasmettere questa capacità di mischiare i loro simbionti alla loro prole. È un processo che si verifica in aggiunta al tradizionale trasferimento del DNA, e non è mai stato visto prima fino a quando gli scienziati non hanno iniziato la ricerca sulla riproduzione in cattività nei laboratori su entrambe le sponde dell'Oceano Pacifico.

"Quello che stiamo scoprendo è che i coralli possono passare il loro complemento mescolato di partner algali, o simbionti, alla loro prole per conferire un potenziale vantaggio di sopravvivenza, ed è una nuova scoperta, " ha detto Carly Kenkel, un assistente professore di biologia presso l'USC Dornsife College of Letters, Arti e Scienze. "Ci teniamo a questo perché le barriere coralline fanno molto per noi. Una barriera corallina fornisce frangiflutti per le tempeste, le proteine ​​del pesce di cui le persone hanno bisogno e la biodiversità che amiamo e troviamo bella".

I risultati appaiono in un documento di ricerca pubblicato oggi in Rapporti scientifici .

Gli scienziati sanno da tempo che corallo e alghe vivono in reciproca armonia. Le due creature vivono come una cosa sola:un animale polipo dal corpo molle simile a un anemone di mare o una medusa e un'alga che vive all'interno delle sue cellule. L'animale fornisce sicurezza alle alghe e sostanze per la fotosintesi; le alghe producono ossigeno, aiutano a rimuovere i rifiuti e forniscono energia al corallo. I coralli usano l'energia per produrre carbonato di calcio, la rigida architettura che costruisce scogliere, mentre le alghe contribuiscono alle tonalità gioiello delle creature che rendono spettacolare il corallo.

Vivono insieme amichevolmente fino a quando lo stress ambientale interrompe la partnership. Quando questo accade, alcuni coralli soccombono mentre altri sono in grado di mischiare i loro simbionti, favorire alcune alghe rispetto ad altre a seconda delle condizioni dell'acqua, competizione o nutrienti disponibili." È un divorzio disordinato, " ha detto Kenkel.

Eppure in questa rottura, i bambini potrebbero beneficiarne. Kenkel voleva capire se il corallo genitore potesse passare i simbionti rimescolati alla sua progenie. È una proposta difficile perché le alghe esistono indipendentemente dal nucleo cellulare e quindi non fanno parte del trasferimento del DNA nucleare, genitore alla prole, durante la riproduzione.

La sua curiosità l'ha portata alla Grande Barriera Corallina e all'Isola di Orfeo, al largo dell'Australia nord-orientale, dove si è unita agli scienziati della James Cook University e dell'Australian Institute of Marine Science. Il team di ricerca si è concentrato su un particolare corallo, Montipora digitata, che è comune all'Oceano Pacifico occidentale e a vaste aree della Grande Barriera Corallina.

Gli scienziati si sono concentrati su due stagioni consecutive di deposizione delle uova:una in condizioni normali durante il 2015 e l'altra durante l'evento globale di sbiancamento dei coralli di massa del 2016. Utilizzando il sequenziamento del DNA, gli scienziati hanno esaminato quali coralli hanno mostrato il potenziale per mescolare i loro simbionti e se il cambiamento si è riflesso nei gameti. Hanno scoperto che il numero e i tipi di cellule algali differivano considerevolmente da un anno all'altro, come misurato in densità cellulari e produzione di fotosintesi. È una scoperta coerente con altre ricerche.

Il corallo Montipora digitata può impacchettare le alghe nelle uova quando si riproducono. Guardando le uova tra i due anni, hanno scoperto che i riarrangiamenti delle comunità di alghe negli adulti si riflettevano anche nelle uova del corallo, indicando che potrebbero essere tramandati alla prole dai genitori.

"Per quello che ci risulta, questa è la prima prova che le comunità mescolate di Symbiodiniaceae (simbionti) ... possono essere ereditate dalla prole e supporta l'ipotesi che il mescolamento nelle comunità microbiche possa servire come meccanismo di rapida acclimatazione dei coralli alle mutevoli condizioni ambientali, "dice lo studio.

Il processo è forse simile a come funziona il DNA mitocondriale negli esseri umani. In quell'analogico, i mitocondri, un'unità che produce energia all'interno della cellula ma al di fuori del nucleo, condivide il materiale genetico con la prole attraverso l'uovo materno. Però, i ricercatori non hanno identificato il meccanismo di trasferimento nel corallo; hanno in programma di rispondere a questo mistero nel prossimo studio.

I risultati mostrano che il corallo potrebbe essere più adattabile di quanto si pensasse, ma è abbastanza?

I coralli affrontano un'enorme sfida con l'aumento del riscaldamento degli oceani. Secondo un rapporto delle Nazioni Unite, le barriere coralline del mondo sono l'epicentro degli impatti dei cambiamenti climatici e della perdita di specie. Se il mondo si riscalda di altri 0,9 gradi Fahrenheit, che è probabile, le barriere coralline probabilmente diminuiranno dal 70% al 90%. Un guadagno di 1,8 gradi, il rapporto dice, significa che il 99% del corallo mondiale sarà in difficoltà.

In alcune regioni, la minaccia per il corallo è già grave. Per esempio, fino all'80% del corallo del Mar dei Caraibi è andato perso negli ultimi tre decenni, secondo la Smithsonian Institution.

"I coralli hanno più meccanismi di quanto pensassimo per affrontare il cambiamento climatico, ma stanno combattendo con una piccola spada contro un nemico che è come un carro armato, " Kenkel ha detto. "La loro capacità di adattamento potrebbe non essere sufficiente. Hanno bisogno di tempo per potersi adattare".