Новое исследование показало, что кораллы посылают химические сигналы, чтобы заручиться поддержкой рыбы гоби в удалении токсичных морских водорослей. Изображение предоставлено Даниэль Диксон
Кораллы постоянно подвергаются нападениям. Морские звезды и другие хищники хотели бы откусить, коралловые болезни лежат в ожидании их исчезновения, и в воде, в которой они обитают, сохраняется много вызванных человеком стрессов, таких как загрязнение окружающей среды, повышение температуры и повышение кислотности.
Одним из первых признаков больного рифа является поглощение морских водорослей, которые постоянно угрожают даже здоровым кораллам. Однако, согласно новым исследованиям, опубликованным в Science, кораллы не одиноки в борьбе с зеленью. При нападении некоторые кораллы посылают химические сигналы своим телохранителям - мелким бычковым рыбам - которые счищают или едят коралловые морские водоросли.
Сорняк ( Chlorodesmis fastigiata ) угрожает кораллам, потому что при контакте он выделяет ядовитое химическое вещество, которое разрушает их источник пищи - фотосинтезирующие водоросли (зооксантеллы), которые живут внутри их клеток, что в конечном итоге приводит к обесцвечиванию кораллов. Хотя у большинства рыб нет вкуса к таким токсичным водорослям, авторы Марк Хэй и Даниэль Диксон из Технологического института Джорджии наблюдали за коралловыми бычками - мелкими рыбками, которые проводят свои жизни, живя в одной колонии кораллов, - поедая их, и они задавались вопросом, это было больше, чем вкус.
Хей и Диксон посадили траву черепахи на небольшой коралловидный коралл ( Acropora nasuta ), распространенный рифообразующий коралл, встречающийся в Тихом и Индийском океанах, в присутствии двух видов бычков. Бычки убирались быстро: в течение трех дней 30% сорняков черепах исчезло, и обесцвечивание кораллов снизилось на 70-80% по сравнению с вторжением морских водорослей без бычков.
Без защиты рыбы-бычка кораллы гораздо чаще зарастают водорослями. Изображение через Ocean Portal / Wolcott Henry
«Эти маленькие рыбки выходили и скашивали водоросли, чтобы они не касались кораллов», - сказал Хэй в пресс-релизе. «Это происходит очень быстро, а это значит, что это должно быть очень важно как для кораллов, так и для рыб».
В серии экспериментов исследователи выяснили, как коралл контактирует с бычками, чтобы дать им понять, что им нужно обрезать живую изгородь. Как только коралл попадает под воздействие химикатов из водорослей черепахи, он в течение 15 минут издает собственный химический сигнал - экстренный вызов для бычков. И в течение еще 15 минут или меньше, быки получают сообщение и нападают, чтобы откусить вторгающуюся листву.
Какие бычки выходят из этого соглашения? Широкопойный бычок ( Gobiodon histrio ) получил повышение в собственной защите. Он производит собственную ядовитую слизь для сдерживания хищников, и после употребления ядовитых травяных черепах эта слизь ослабляет способность их хищников плавать более чем в два раза быстрее, обнаружили исследователи. Но другой вид бычков - рыжий бычок ( Paragobiodon echinocephalus ) - не ест морские водоросли, просто стряхивая их с кораллов. В чем его выгода?
«Рыба получает защиту в безопасном месте для жизни и корм от кораллов», - сказал Хэй. «Коралл получает телохранителя в обмен на небольшое количество еды. Это все равно что платить налоги в обмен на защиту полиции ».
Рыбы бычки проводят всю свою жизнь с одним и тем же кораллом. Изображение предоставлено Georgia Tech / Joao Paulo Krajewski
Этот вид химической сигнальной системы впервые обнаружен у организмов коралловых рифов, но, безусловно, не единственный. Многие организмы коралловых рифов взаимозависимы, полагаясь на один или два других вида в качестве пищи или среды обитания, что означает, что потеря всего лишь нескольких видов может ускорить исчезновение многих других. Например, если бы эти кораллы-очистители кораллов были чрезмерно выловлены, скажем, для торговли аквариумами, рифу угрожало бы поглощение морских водорослей, что могло бы затем привести к деградации всего сообщества.
«Кто бы мог подумать, что такая маленькая, казалось бы, незначительная рыба может сыграть такую большую роль в предотвращении гибели кораллов водорослями?» - сказала биолог из кораллового рифа Нэнси Ноултон из Смитсоновского национального музея естественной истории, который не участвовал в исследование. «Это убедительный пример того, почему сохранение биоразнообразия так важно».
Также возможно, что такие тонкие химические сигналы могут быть нарушены подкислением океана. Клоун и самка, выращенные в морской воде с учётом кислотности, предсказывают, что мы увидим, что в 2050 году возникнут проблемы с выявлением ароматов в морской воде, чтобы найти свои дома или избежать хищников. Если бы у этих бычков были похожие проблемы, воздействие подкисления на рифовые сообщества могло бы быть больше, чем ожидалось.
Узнайте больше о коралловых рифах на океанском портале Смитсоновского института.
