Коралловые рифы оказались дирижёрами океана: микромир живёт и меняется по их суточному ритму

Коралловые рифы задают суточный ритм микробам океана — доктор Мигель Фрада

Коралловые рифы кажутся неподвижными и спокойными, но на самом деле они живут по строгому внутреннему расписанию. Каждый день эти экосистемы незаметно задают ритм микроскопической жизни вокруг себя, влияя на движение энергии и веществ в океане. Новые данные показывают, что изменения происходят буквально по часам.

Фото: Анна Маляева is licensed under Рubliс domain

Подводный мир

Как рифы управляют микромиром вокруг себя

Коралловые рифы давно известны как дом для рыб, беспозвоночных и водорослей, однако их влияние выходит далеко за пределы видимой жизни. Исследование показало, что рифы действуют как своеобразные "биологические часы" для микроорганизмов в окружающей воде. В течение суток состав микробных сообществ рядом с рифом может существенно меняться, что дополняет картину процессов, описывающих, почему кораллы теряют устойчивость к стрессу при изменении условий среды.

Учёные отбирали пробы воды через равные промежутки времени и анализировали их с помощью генетических методов, экологического моделирования и визуализации. Такой подход позволил увидеть повторяющиеся суточные циклы, связанные с активностью самого рифа, а не только с внешними факторами вроде температуры или сезона.

"Мы обнаружили, что риф не просто пассивно окружён микроорганизмами. Он активно структурирует микробную жизнь во времени, создавая ежедневные циклы, которые повторяются в разные времена года и влияют на то, как энергия и питательные вещества перемещаются по экосистеме", — отметил доктор Мигель Фрада.

Суточные и сезонные колебания в водах рифа

Наблюдения велись в северной части залива Акаба в Красном море. Воды над рифом сравнивали с участками открытого океана зимой и летом, отбирая пробы каждые шесть часов. Такой формат позволил выявить закономерности, которые раньше оставались незаметными.

Выяснилось, что над рифом стабильно меньше бактерий и микроводорослей, чем в открытых водах. Это указывает на активное "очищение" воды рифовыми организмами, в том числе за счёт фильтрации и поедания микробов. Похожие механизмы самоочищения среды ранее отмечались и в других морских экосистемах, включая случаи, когда в море находят древние водоросли, сохраняющиеся благодаря устойчивым локальным условиям.

В то же время ночью резко возрастает численность гетеротрофных протистов — микроскопических хищников, питающихся бактериями. В отдельные периоды их количество увеличивалось до 80 %, что подчёркивает роль хищничества как ключевого механизма суточных изменений микробиоты.

Полуденный пик симбионтов кораллов

Особое внимание исследователей привлекли динофлагелляты семейства Symbiodiniaceae, известные как симбионты кораллов. Их генетические сигналы в воде над рифом чаще всего достигали максимума в полдень. Вероятно, это связано с солнечным светом, фотосинтезом и обменом веществ между кораллами и их симбионтами.

"Эти суточные ритмы жизнедеятельности микроорганизмов были такими же сильными, а иногда и более выраженными, чем сезонные различия", — подчеркнула доктор Хердис Стейнсдоттир.

Воды над рифом и открытый океан

Если сопоставить микробные сообщества, различия становятся очевидными. Вблизи рифа наблюдается меньшая концентрация бактерий и микроводорослей, но более выраженные суточные колебания. В открытом океане микробиота стабильнее и сильнее зависит от сезона. Это сравнение показывает, что рифы выступают активными "инженерами" среды, а не просто фоном для морской жизни. Об этом сообщает научное издание Science Advances.