Ежедневный пульс кораллового рифа меняет микробную жизнь окружающих вод

Коралловые рифы давно считаются очагами биоразнообразия, однако новое исследование показало, что они играют куда более активную роль — ежедневно регулируют микроскопическую жизнь в окружающем океане. Учёные обнаружили, что рифы задают чёткие суточные ритмы для микробных сообществ, меняя их состав и численность всего за одни сутки.

Исследование было проведено международной группой учёных под руководством доктора Хердис Г. Р. Стейнсдоттир — постдокторанта, работавшей под научным руководством доктора Мигеля Х. Фрады из Института экологии, эволюции и поведения Еврейского университета в Иерусалиме и Межуниверситетского института морских наук в Эйлате. В работе также участвовала доктор Дерья Аккаянак из Хайфского университета. Результаты опубликованы в журнале Science Advances.

Учёные изучали микробные сообщества в водах над коралловым рифом в северной части залива Акаба в Красном море, сравнивая их с показателями в открытых водах поблизости. Наблюдения велись как зимой, так и летом, а пробы воды отбирались каждые шесть часов. Такой высокочастотный подход позволил впервые выявить ранее неизвестные суточные и сезонные циклы, затрагивающие бактерии, микроводоросли и микроскопических хищников.

По словам доктора Фрады, риф не является пассивной средой обитания микробов. Напротив, он активно формирует микробную жизнь во времени, создавая повторяющиеся суточные паттерны, которые влияют на перенос энергии и питательных веществ в экосистеме.

Одним из ключевых результатов стало обнаружение того, что в рифовых водах стабильно содержится значительно меньше бактерий и микроводорослей, чем в соседних открытых водах. Это указывает на их активное удаление организмами рифа. В то же время численность гетеротрофных протистов — микроскопических хищников, питающихся бактериями, — резко возрастала в ночное время, иногда на 80%. Это свидетельствует о том, что хищничество играет важную роль в формировании микробной динамики.

Особое внимание исследователей привлекло семейство динофлагеллят Symbiodiniaceae, хорошо известное как симбионты кораллов. Их генетические следы стабильно достигали пика около полудня, что указывает на суточные циклы высвобождения, роста или обновления, связанные с освещённостью и метаболизмом кораллов.

Как отметила доктор Стейнсдоттир, суточные изменения в микробных сообществах были сопоставимы по масштабу, а иногда даже превосходили сезонные различия. Это подчёркивает, что время суток является критически важным фактором при изучении микробиологии коралловых рифов.

Используя генетическое секвенирование, проточную цитометрию, методы визуализации и биогеохимические измерения, исследовательская группа получила одно из самых детальных на сегодняшний день представлений о временной динамике микробной жизни вокруг рифов. Учёные считают, что суточные микробные циклы могут стать чувствительным индикатором состояния рифов и общего здоровья морских экосистем в условиях меняющегося климата.