なぜ一部のサンゴは他のサンゴよりも恐ろしい白化現象の影響を受けにくいのでしょうか?研究によると、換気システムは彼らにとって特に効果的に機能する可能性があります。したがって、少なくとも一部のサンゴは、小さな繊毛を使って、驚くべき精度で環境の現状に影響を与えることができるようです。このようにして、サンゴは有害な酸素濃度から身を守ることができます。酸素濃度はサンゴの白化の進行における重要な要素と考えられています。と研究者らは説明しています。
それらは魅惑的に美しく、海洋の複雑なコミュニティにおいて重要な役割を果たしています。しかし、地球のサンゴ園は深刻な脅威にさらされています。とりわけ、いわゆる白化現象が、以前は緑豊かだった水中の風景を覆い隠すようにますます広がっています。この現象は、石灰岩の骨格の形成に関与するサンゴの小さな構築物であるサンゴのポリプが損傷することによって引き起こされます。これらの刺胞動物は水からプランクトンを捕獲しますが、彼らの食事も密接な協力関係に基づいています。つまり、光合成を行う単細胞藻類がポリープの特定の細胞に住んでいます。彼らは太陽光からエネルギーを得て炭素化合物を構築し、その大部分がサンゴのポリプに放出されます。その代わりに、藻類はポリプから生存に必要な保護と栄養素を受け取ります。
サンゴの白化が目前に迫っている
しかし、この友情は熱に敏感です。研究によると、水温が上昇するとストレス反応が起こり、藻類がポリープから排出されることがわかっています。その結果、サンゴはどんどん色を失い、最終的には死んでしまいます。地球温暖化の結果として水温が上昇するにつれて、このような脅威的な白化の波が現在、世界中のサンゴ園でますます頻繁に発生しています。この問題は、原因を調査し、問題に対抗する方法を探している科学者の焦点です。ブレーマーハーフェンのヘルムホルツ極地海洋研究センター（AWI）アルフレッド・ウェゲナー研究所のセザール・パシェレス率いるチームは、次のような特別な側面を追跡している。「影響を受けたサンゴ礁のすべてのサンゴが白化の犠牲になるわけではない。すぐに漂白されるものもあれば、まったく漂白されないものもあります」とパシェレス氏は言います。彼と彼の同僚は、その違いの根底にある可能性のあるものを研究しています。
具体的には、酸素ラジカルの役割の可能性を研究しています。これらの有害物質は、藻類が光合成中に大量の酸素を生成することによって生成され、共生関係の破壊を引き起こすことが知られています。 「日光がたくさん当たると、サンゴは過剰な酸素を除去するのに苦労します。水の移動が少なく、温度が高いと、いわゆる酸化ストレスが促進され、これがサンゴの白化の主な原因と考えられています」とパシェレス氏は説明します。研究者らは研究の中で、ハードコーラルのハマサンゴとその緑のテナントとの共存を詳しく調べた。彼らは、酸素に敏感なナノ粒子を追跡することによって酸素の流れを記録した。いわゆる繊毛の効果にも焦点が当てられました。これらはポリープの微細な細胞の拡張であり、まつげのような羽ばたき運動を行うことができます。
換気システムが露出
研究者らが報告しているように、彼らの調査では酸素を生成する藻類が調査対象のサンゴ内に決して均等に分布していないことが当初明らかになった。一部の地域では、他の地域よりもはるかに密集して集まっています。 「私たちは実際、水中の最も高い酸素濃度がこれらの光合成ホットスポットの上でも見つかると予想していました」と共著者でブレーメンのマックス・プランク海洋微生物研究所のソーレン・アーメルカンプ氏は言う。 「驚くべきことに、全く逆のことが起こりました。」 研究者らによると、この現象について考えられる唯一の説明は、サンゴが酸素を豊富に含んだ水をどこか別の場所に積極的に輸送しているということです。
その後、繊毛の機能を分析的に調べることで背景が明らかになった。「コツは、サンゴの表面の繊毛が協調して鼓動することで小さな渦を生み出すことです」とアーマーカンプ氏は言う。このようにして、ポリプは明らかに流れに影響を及ぼし、藻類の多い領域が低酸素水で特別に曝気されるようになります。研究者らはコンピュータモデルを使用して、最終的にサンゴ表面の拡散と点滅の間の相互作用を詳細に説明することができた。渦のおかげで、イシサンゴは重大な酸素汚染を約半分に減らすことができます。
「固着サンゴは、これまで考えられていたように、海洋環境に左右されるわけではない」と共著者であるAWIのモーリッツ・ホルタッペルズ氏は要約する。水流に効果的に影響を与えることは、流れの少ない海洋地域では特に重要となる可能性があります。しかし、この洗練された換気システムは、おそらくすべてのサンゴで同じように十分に発達しているわけではないと研究者らは言う。これは興味深いリードです。これが実際に漂白に対する感受性の違いやその他の問題にどの程度関連しているかは、さらなる調査を通じて明らかにされる必要があります。
出典: Max Planck Institute for Marine Microbiology、専門記事: Current Biology、doi: 10.1016/j.cub.2022.07.071
