Российские ученые раскрыли секреты питания глубоководных океанских кораллов

Российские ученые собрали уникальные сведения о пищевых связях глубоководных кораллов в северо-западной части Тихого океана — важный шаг для понимания донных экосистем.
Автор Hi-Tech Mail
НИС Академик Лаврентьев
НИС «Академик Лаврентьев»Источник: https://uniffebras.ru/

Ученые Российская академия наук и ее научных подразделений осуществили комплексные наблюдения донных сообществ в акватории северо-западной части Тихого океана. Цель экспедиции — получение первых достоверных данных о трофической структуре (схемах питания) глубоководных кораллов и окружающих их организмов. Этот регион ранее был крайне слабо изучен в контексте пищевых сетей донной фауны. Полевые сборы и предварительные исследования проходили на борту научно-исследовательского судна «Академик Лаврентьев». Результаты опубликованы в журнале Deep Sea Research II.

Исследование показало, что глубоководные кораллы, помимо стандартного фильтрационного питания, участвуют в сложных пищевых цепях. Они потребляют как мельчайшие частицы органики из воды, так и живые организмы-зообентосы и детрит. Это дает основание считать их не просто пассивными фильтраторами, а активными участниками донного обмена нутриентов.

Станции отбора проб
Станции отбора проб, Императорская цепь гор, рейсы LV86 и LV94. Цифры в синих кружках обозначают номера станций: 1 — LV86-4; 2 — LV86-5; 3 — LV86-7; 4 — LV86-8, 5 — LV86-9; 6 — LV86-10; 7 — LV86-11; 8 — LV86-16; 9 — LV86-17; 10 — LV94-2; 11 — LV94-3; 12 — LV94-4; 13 – LV94-11Источник: Новости РАН

Полученные данные позволяют ученым сделать следующие выводы:

  • Коралловые колонии располагаются в зонах с повышенным содержанием органического материала и детрита, что обеспечивает им доступ к разнообразным источникам питания;
  • Анализ стабильных изотопов азота и углерода показал, что кораллы занимают промежуточный трофический уровень — то есть не только питаются первичной продукцией, но и включены в цепи, ведущие к хищникам;
  • Наблюдается связь между распределением кораллов и наличием легкодоступных нутриентов и законсервированных запасов пищевых веществ;
  • Кораллы концентрируются в местах, куда с большей вероятностью «приходит» биологическая продукция с поверхности либо приносится по донному склону.

Эти выводы уточняют представление о глубоководных кораллах как стабильных, но «жестко» зависимых от местных гидродинамических условий компонентах донной экосистемы.

Биомаркеры жирных кислот
Биомаркеры жирных кислот, используемые для изучения рациона кораллов: (A) бактериальный маркер, сумма i15:0, ai15:0, 15:0, i17:0, ai-17:0 и 17:0; (Б) маркер зоопланктона, сумма 20:1n-11, 20:1n-9, 20:1n-7, 22:1n-11, 22:1n-9 и 22:1n-7a; (В) маркер диатомовых водорослей, сумма 16:1n-7 и 20:5n-3; (Г) маркер хищничества, сумма 18:1n-9 и 22:6n-3Источник: Новости РАН

Значение и перспективы

Полученные сведения имеют важное значение по нескольким причинам. Во-первых, глубоководные кораллы образуют сложные структуры, которые обеспечивают среду обитания для множества других организмов — от беспозвоночных до рыб-спутников. Узнав их пищевые «привычки», можно лучше оценивать устойчивость экосистем к внешним воздействиям (например, изменению течений, антропогенному шуму, вмешательству при добыче биоресурсов и полезных ископаемых).

Во-вторых, зона северо-западной части Тихого океана относится к окраинным участкам мировой абиссали, где влияние потепления, изменения солености и кислородного режима ощущается особенно остро. Понимание трофики кораллов здесь позволяет прогнозировать, как будут реагировать донные сообщества на глобальные изменения.

Профили жирных кислот
Многомерное масштабирование профилей жирных кислот 60 экземпляров кораллов, принадлежащих к 20 родам класса Octocorallia: Lepidisis (Le), Isidella (Is), Keratoisis (Ke) Caliptrophora (Ca), Thouarella (Th), Callogorgia (Cal), Primnoella (Pr), Chrysogorgia (Ch), Metallogorgia (Me), Iridogorgia (Ir), Paragorgia (Pa), Anthomastus (An), Echinomuricea (Ec), Paramuricea (Par), Acanthogorgia (Ac), Muriceides (Mu), Swiftia (Sw), Keroeides (Ker), Clavularia (Cl) и Siphonogorgia (Si). Пунктирные линии указывают >80 % сходства (SIMPER)Источник: Новости РАН

В дальнейшем планируется расширение выборки, включение молекулярных методов (например, eDNA) и моделирование потоков пищи в цепочке «поверхность — донный склон — кораллы». Это позволит приблизиться к полноценному описанию питания донных структур и оценке их роли в глобальном углеродном и биогенном циклах.

Новое исследование открывает важную страницу в изучении глубоководной экологии: кораллы северо-западной части Тихого оказались активными звеньями пищевых цепей, а не просто «жителями тьмы», что позволяет по-новому осмыслить донные экосистемы и функции оседлой бентосной фауны.

Недавно ученые доказали, что кораллы не так беззащитны, как про них думали — они могут приспособиться к изменениям климата.