رابطهی خویشاوندی مرجانها، جلبکها و باکتریها فاش شد
رابطهی خویشاوندی مرجانها، جلبکها و باکتریها فاش شد
مجله علمی ایلیاد - محققان به دنبال راههایی برای محافظت از مرجان در برابر فشارهای گرم شدن سیارهی زمین هستند. دیانای مرجانها و دیانای ساکنان میکروبیِ آنها میتواند سرنخهایی ارائه دهند. «استیون رابینز» محقق دانشگاه کوئینزلند، میگوید: «روابط همزیگری برای رشد مرجانها بسیار مهم است. بارزترین نمونهی آن، پدیدهی سفیدشدگیِ مرجانها است. در این پدیده، مرجانها در دماهای بالاتر از حد معمول آب، همزیستهای جلبکیِ خود را دفع میکنند.»
جلبکهایی که با مرجانها همزیستی میکنند، جلبکهای دینوفلاژلای هستند. دینوفلاژلای گروهی از فیتوپلانکتونها یا همان پلانکتونهای گیاهی هستند. این جلبک از مرجان سرپناه میگیرد، در حالی که مرجان نیز مقداری از انرژیای که جلبک از طریق فتوسنتز از نور خورشید بهدست آورده را از جلبک میگیرد. مرجان از مقداری از این انرژی برای سنتز کربنات کلسیم استفاده میکند تا معماری اسکلتی که صخرههای مرجانی را تشکیل میدهد را بسازد.
اگر این همزیستی برای مدتی طولانی از بین برود، مرجان میمیرد. رابینز میگوید: «این امکان وجود دارد که تعاملاتی به یک اندازه مهم، بین مرجانها و میکرواُرگانیسمهای باکتریایی و تکسلولیِ آنها، یعنی آرکیباکتریها، رخ دهد؛ اما ما دقیقاً آنرا نمیدانیم. ما برای مدیریت صحیح صخرهها باید بدانیم که این روابط چگونه کار میکند. یکی از بهترین ابزارهای ما برای این منظور، ژنومیک است.»
در این مطالعهی جدید که در مجلهی Nature Microbiology منتشر شده، محققان نمونههایی از مرجانِ «Porites lutea» را از صخرههای ساحلیِ استرالیا جمعآوری کردند. محققان در آزمایشگاه توالی دیانای این مرجان و همزیستهای میکروسکوپیِ آنرا مشخص و جدا کردند.
رابینز میگوید: «پس از تعیین توالی ژنومها، از الگوریتمهای رایانهای استفاده کردیم تا کل مجموعهی ژنهایی که هر اُرگانیسم باید با آنها کار کند را بررسی کنیم که به ما این امکان را میدهد تا به سوالاتی نظیر «مرجان به چه مواد مغذیای که خودش نمیسازد نیاز دارد؟» پاسخ دهیم.»
تجزیه و تحلیل ژنومیِ اولیهی جلبکها و باکتریهای موجود در مرجانها نشان میدهد که همزیستهای میکروبی در تهیهی کربن ثابت، ویتامین بی و آمینواسیدها به مرجانها کمک میکنند. محققان همچنین ژنهای میکروبی که قادر به تولید آمونیاک، اوره، نیترات، دی متیل سولفونیوپروپیونات و انتقال تائورین هستند که همگی برای به دست آوردن و حفظ مواد مغذی اهمیت دارند را نیز شناسایی کردند.
با این حال، این تحقیق در مراحل بسیار ابتدایی است و حققان انتظار دارند کارشان، دیدگاهها و اطلاعاتی درمورد سلامت مرجان به ارمغان آورد؛ درست همانطور که ژنومشناسی در بیست سال گذشته موجب پیشرفتهایی در پزشکیِ بشر شده است.
«دیوید بورن» استادیار دانشگاه جیمز کوک و موسسهی علوم دریایی استرالیا، میگوید: «این اولین بار است که ژنوم تعداد زیادی از میکروبهایی که این مرجان را میسازند، داریم. میکروبهایی که برای بقای مرجانها فوقالعاده مهم هستند. این واقعاً نوآورانه است؛ این تحقیق، طرحی کلی برای مرجانها و جوامع همزیست آنها است.»
محققان امیدوارند که مطالعات بعدی، راهکارهای جدیدی برای افزایش تابآوری مرجانهای که در اثر تغییرات آبوهوایی در معرض خطر هستند، ارائه دهند. مطالعات پیشین نشان داده که برخی مرجانها میتوانند جوامع میکروبها را به نسلهای بعدی خود انتقال دهند. این امر به محافظت از مرجانهای جوان در برابر فشارهای موجهای گرماییِ دریا کمک میکند.