Znajdź zawartość

W ostatnim czasie dużo się mówi o uszkadzającym wpływie plastiku na środowisko. Tworzywa sztuczne można znaleźć nie tylko na szczytach wysokich gór, ale i w najgłębszych miejscach oceanu. Najnowsze badania pokazały, że pewne koralowce kamienne - Astrangia poculata - wolą mikroplastik od swojego zwykłego pokarmu. W ramach badania, jak koralowce radzą sobie w cieplejszych i bardziej zakwaszonych wodach, autorzy artykułu z Proceedings of the Royal Society B zebrali kilka egzemplarzy A. poculata. Ze względu na bliskość miasta, a w domyśle na obecność sporych ilości plastiku, zdecydowali się na próbkowanie okolic u wybrzeży Providence, stolicy stanu Rhode Island. Ekipa skoncentrowała się na mikroplastiku, czyli fragmentach o średnicy poniżej 5 milimetrów. W laboratorium biolodzy rozcięli koralowce i odkryli, że w każdym polipie znajdowało się co najmniej 100 kawałków mikroplastiku. To pierwszy przypadek, gdy stwierdzono, że dzikie koralowce spożywają tworzywa sztuczne. W dalszym etapie badań do akwarium z wyhodowanymi koralowcami wrzucono plastikowe mikrogranulki oraz naturalny pokarm A. poculata - jaja krewetek. Kiedy później przeprowadzono sekcję polipów, okazało się, że znajdowało się w nich 2-krotnie więcej plastiku niż jaj. Akademicy uważają, że to pokazuje, że te parzydełkowce wolą plastik od swojego pokarmu. W ramach kolejnego eksperymentu zespół zanurzył partię mikrogranulek w oceanie, dzięki czemu bakterie mogły na nich utworzyć biofilm. Następnie do biofilmu wprowadzono pałeczki okrężnicy (Escherichia coli) i taki "smakołyk" podano laboratoryjnym koralowcom. Stwierdzono, że choć po 2 dniach koralowce pozbyły się mikrogranulek i tak wszystkie zginęły w wyniku infekcji E. coli. Akademicy podkreślają, że zdobyte wyniki sugerują, że wiele koralowców może obumierać wskutek zakażeń przenoszonych za pośrednictwem plastiku. « powrót do artykułu

Występujące w śródziemnomorskich jaskiniach drapieżne koralowce Astroides calycularis współpracują, by schwytać i zjeść meduzy świecące (Pelagia noctiluca). Akademicy z Uniwersytetu w Edynburgu i Włoskiego Komitetu Badań Naukowych dokonali tego odkrycia, wypatrzywszy meduzy, które zostały wyrzucone przez prądy morskie na podwodne klify i ściany jaskiń w pobliżu Sycylii. Dzięki obserwacjom autorów artykułu z pisma Ecology ujawniono, w jaki sposób koralowce, które przez większość czasu żywią się drobnym planktonem, są w stanie schwytać tak dużą zdobycz. Gdy meduzy próbują odpłynąć, ocierają się o A. calycularis, które się do nich przyczepiają. Choć oba gatunki są znane od lat, nie mieliśmy pojęcia, że koralowce mogą schwytać i zjeść te meduzy - podkreśla Fabio Badalementi. « powrót do artykułu

Artykuł opublikowany właśnie w Geophysical Research Letters to pierwszy dokument opisujący masową migrację... koralowców. Naukowcy z Centrum Światowych Badań Środowiskowych w Tsukubie zauważyli, że znajdujące się wokół Japonii koralowce zaczęły przesuwać się na północ. Jeden z gatunków porusza się w kierunku bieguna północnego w tempie 14 kilometrów rocznie, w czym pomagają mu prądy oceaniczne. Migracja koralowców to kolejny dowód na globalne ocieplenie i zapowiedź czekających nas poważnych zmian. Badania Japończyków, pracujących pod kierunkiem Hiroyi Yamano, znajdują potwierdzenie we wcześniejszych, szczątkowych obserwacjach. W roku 2004 na Florydzie zauważono, że koralowce z gatunku Acropora cervicornis i Acropora palmata (oba to gatunki krytycznie zagrożone wyginięciem), występują bardziej na północ niż zwykle. Z kolei w Australii zaobserwowano, że zasięg występowania ryb żyjących na rafach koralowych przesunął się na południe. Japończycy sprawdzili ostatnie 80 lat zapisków o obecności koralowców w wodach okalających ich kraj. Zbadane dokumenty dowodzą, że z dziewięciu gatunków koralowców, na temat których zebrano odpowiednią ilość informacji, cztery przesunęły się na północ. Występowanie pięciu nie zmieniło się. Co ciekawe, wszystkie gatunki, których obszar występowania przesunął się na północ, są uznawana ze "zagrożone" bądź "bliskie wyginięcia". Uczeni są zdumieni tempem migracji. Jest ono niezwykle szybkie. Dla lądowych roślin i zwierząt tempo rozprzestrzeniania się gatunku wynosi mniej niż kilometr na rok. W przypadku zwierząt morskich notowano tempo rzędu 5 kilometrów rocznie. Paul Sammarco z Louisiana Universities Marine Consortium jest zdania, że w dzisiejszych oceanach powstanie nowa strefa, którą nazywa on "hipertropikalną". Będzie ona charakteryzowała się wyższymi niż obecnie temperaturami, całkowitym wyginięciem koralowców i pojawieniem się nowych ekosystemów. Sammarco zauważa, że o ile przesuwanie się koralowców jest dobrą wiadomością dla tych stworzeń, gdyż dzięki temu mogą przetrwać, to dla całego ekosystemu jest to zła informacja.

Koralowce są organizmami wyjątkowo wrażliwymi na czynniki środowiskowe, można je więc traktować jako wskaźniki potencjalnych zagrożeń. Obecne ocieplanie się klimatu niestety skutkuje niszczeniem ich wyjątkowego ekosystemu na Morzu Andamańskim. Organizacja Wildlife Conservation Society alarmuje o wyjątkowo wysokiej śmiertelności koralowców, jaką odnotowano w tym roku w tym regionie (w północno-wschodniej części Oceanu Indyjskiego, pomiędzy Półwyspem Indochińskim a archipelagiem wysp: Nikobary, Andamany i Sumatrą). Korale na tym obszarze były już poważnie zagrożone i przetrzebione przez niewłaściwą gospodarkę morską i rybacką. Od początku tego wieku jednak, dzięki wdrożeniu całościowej ochrony ekosystemu koralowego, ich populacja zaczęła się odradzać. Nie zaszkodziło im nawet, wbrew obawom, groźne tsunami, jakie nawiedziło ten rejon w 2004 roku. Monitoring, prowadzony przez naukowców z australijskiego James Cook University oraz indonezyjskiego Syiah Kuala University od 2005 roku wykazywał ciągłą poprawę sytuacji ekologicznej na Morzu Andamańskim. Aż do tego roku. W roku 2010 zaobserwowano pogorszenie się sytuacji i drastyczny wzrost umieralności wśród koralowców. Pierwszym wskaźnikiem zagrożenia było blaknięcie korali. Zjawisko utraty koloru powodowane jest stresem, wskutek którego organizm korala wydala algi, normalnie żyjące w jego komórkach. Stres jest powodowany przez czynniki środowiskowe, w tym przypadku - przez intensywne zwiększenie przypowierzchniowej temperatury wody. Osiągnęła ona w tym roku 34º Celsjusza, aż o 4 stopnie powyżej średniej wartości długookresowej dla tego rejonu. Najwyraźniej temperatura przekroczyła jakąś wartość krytyczną, gdyż odnawianie się populacji koralowców zostało przerwane i od pierwszego oszacowania do chwili obecnej obumarło około 80% tych organizmów. Bazując na obserwacji zjawiska tracenia koloru, szacuje się, że proces wymierania będzie trwał w ciągu najbliższych miesięcy. Rafy koralowe na Morzu Andamańskim należą do najbardziej bioróżnorodnych ekosystemów na świecie, masowe wymieranie koralowców, które stanowią jego podstawę, grozi klęską ekologiczną. I nie tylko, nieuchronny spadek populacji wielu gatunków ryb będzie również klęską gospodarczą dla tego ubogiego regionu. Gospodarka rybacka jest bowiem podstawowym źródłem utrzymania dla większości jego mieszkańców. Rozwiązanie problemu jest niestety poza zasięgiem krajów bezpośrednio zainteresowanych. Pewną nadzieję na zahamowanie wymierania mogłyby dać bardziej odporne koralowce, odkryte niedawno na wschód od Australii, ale to kwestia wielu badań i długiego czasu, podczas gdy ratunek potrzebny jest od zaraz.

Anya Salih, naukowiec australijskiego University of Western Sydney, zajmuje się badaniami nad rozwojem nowotworów i różnicami, jakie występują między komórkami rakowymi a zdrowymi. Narzędziem jej pracy są barwniki, pozwalające oznakować pojedyncze molekuły w badanych komórkach a potem śledzić ich rozwój przy użyciu specjalnego, wrażliwego na fluorescencję, mikroskopu laserowego. Znalezienie odpowiednich pigmentów jest zatem sprawą podstawową. Naukowcy znaleźli właśnie doskonałe źródło fluorescencyjnych pigmentów. Dostarczą ich odkryte niedawno płytkowodne koralowce, jakie rosną w podwodnych jaskiniach nieopodal wyspy Lord Howe, sześćset kilometrów na wschód od kontynentu australijskiego. Koralowce te zawierają barwniki, dające im głębokie, intensywne kolory: zielony, niebieski, czerwony. Szczególnie cenne są czerwone pigmenty, pozwalające - jak mówi dr Salih - zajrzeć głębiej w strukturę tkanek. Co ciekawe cenne skupiska koralowców odkryli ekolodzy podczas badań rafy koralowej. Wcześniej kolonie koralowców wokół wyspy Lord Howe ucierpiały bardzo wskutek ocieplenia wód oceanicznych, co objawia się ich blaknięciem. To oznaka, że zmiany klimatu zagrażają koralowcom nawet w miejscach, których do tej pory nie dotykał wzrost temperatury. Okazało się też, że odkryte koralowce są odporne na obecny wzrost temperatury. Może to stanowić wskazówkę, że dysponujące fluorescencją koralowce potrafią się lepiej przystosować do ocieplenia. Daje to nadzieję na znalezienie sposobów na zmniejszenie strat, jakie ocieplające się oceany powodują wśród tworzących rafy koralowców.

U karaibskich koralowców żyjących na obrzeżach rafy szybciej pojawiają się nowe ewolucyjnie cechy niż u ich pobratymców zlokalizowanych bliżej centrum. Jak zaznacza John Pandolfi z University of Queensland, studium jego zespołu koncentruje się na tempie ewolucji, a nie na zliczaniu gatunków reprezentowanych w obrębie rafy. Ewolucja jest kluczem do przetrwania życia na Ziemi. Współpracownicą Pandolfiego była Ann Budd z University of Iowa. Para analizowała fizyczne i genetyczne zmiany u Montastraea annularis, gatunku występującego na Karaibach od ponad 6 mln lat. Naukowcy pobrali próbki setek skamieniałych oraz żywych koralowców. Zmiany ewolucyjne o wiele częściej pojawiały się na krańcach zasięgu gatunku – zaznacza Pandolfi. Na przestrzeni milionów lat u koralowców otaczających Barbados i Bahamy, czyli na krańcach tutejszej rafy, rozwinęło się kilka adaptacji. Dla kontrastu w próbkach z centrum rafy nie odnotowano zbyt dużej zmienności. Aby przeżyć i się rozrastać, koralowce potrzebują specyficznych warunków. Woda nie może być za ciepła, zbyt kwasowa ani zbyt głęboka. W okolicznościach odbiegających od optimum organizmy z obrzeży rafy zaczynają ewoluować szybciej i stają się nieco inne od tych z centrum. Pandolfi ma nadzieję, że jego okrycia zostaną wykorzystane przez obrońców przyrody. Dotąd programami ochrony obejmowano głównie regiony z dużą liczbą różnych gatunków lub z większą liczbą gatunków zagrożonych. Australijczyk nie deprecjonuje takiego podejścia, ale uważa, że nie uwzględnia ono tempa ewolucji danej populacji. Wg niego, działania ekologów muszą też obejmować skrajne obszary ekosystemu. Dzięki pionierom z marginesu powstają przystosowania korzystne dla gatunku jako całości lub nawet zupełnie nowe gatunki. Malcolm McCulloch, oceanograf z Uniwersytetu Zachodniej Australii, obawia się jednak, że koralowce z krańców rafy mogły zapobiec katastrofie, gdy zmiany środowiskowe zachodziły wolno w ciągu 6 mln lat. Nie wiadomo jednak, czy zdołają cokolwiek zdziałać, jeśli przekształcenia zajdą nagle i skokowo.

Niektóre kolonie koralowców mogą żyć nawet ponad 4 tys. lat i jak zaznacza Brendan Roark z Texas A&M University, wyjątkowo wolny wzrost stanowi sekret ich długowieczności. To ważne odkrycie, ponieważ duże rafy stanowią habitat dla wielu innych gatunków. Jeśli znikną lub zostaną zniszczone, ich odtworzenie zajmie wiele lat. Gerardia o złotej koralowinie oraz czarne Leiopathes występują wokół Hawajów na głębokościach sięgających nawet 500 metrów. Do tej pory szacowano, że mają od kilkuset do maksymalnie 3000 lat. Gdy jednak Roark przeanalizował pierścienie wzrostu rocznego, stwierdził, że osiągnięcie obecnych rozmiarów zajęło im znacznie więcej czasu. Rafy koralowe i inne podwodne struktury utworzone ze szkieletów koralowców powstają z węglanu wapnia, wydzielanego przez wiele pokoleń małych polipów. Amerykański zespół posłużył się datowaniem węglowym w wysokiej rozdzielczości. Poszukiwano śladów radioaktywnego izotopu węgla z prób nuklearnych przeprowadzanych w latach 50. ubiegłego wieku. Znaleziono 10-mikrometrową warstewkę w położonej najbardziej na zewnątrz części szkieletu. Wg biologów, oznacza to, że nawet niewielkie przyrosty tworzą się w ciągu dziesięcioleci. Fragmenty pobrane z głębszych warstw ujawniły, że najstarsze próbki Gerardia mają 2742 lata, a Leiopathes aż 4265 lat. Nie oznacza to, iż taki wiek osiągnęły pojedyncze polipy, ale że przez tyle czasu tworzył się szkielet kolonii. Od lat 60. ubiegłego wieku koralowce o złotej barwie są prawdziwym rarytasem. Obecnie obowiązuje 5-letnie moratorium na eksploatowanie tych zwierząt, ale w świetle zdobytych właśnie danych, Roark uważa, że zasadne byłoby wprowadzenie stałego zakazu.

Zaledwie pięćdziesiąt lat po ostatnim teście bomby jądowej na pacyficznym atolu Bikini w obrębie Wysp Marshalla ponownie rozwijają się tam koralowce. Taki wniosek wypływa z badań przeprowadzonych przez wielonarodowy zespół specjalistów w dziedzinie biologii mórz. Jednym z najważniejszych punktów, w których dokonywano obserwacji, jest krater Bravo. Został on wydrążony siłą wybuchu najsilniejszej zdetonowanej kiedykolwiek przez Amerykanów bomby. Miała ona moc 15 megaton - to około tysiąc razy więcej niż pocisk zrzucony na Hiroszimę. Powstały w wyniku eksplozji otwór w dnie ma dwa kilometry średnicy i 73 metry głębokości w najgłębszym miejscu. Wybuchy tej wielkości potrafią rozgrzać lokalnie wodę do temperatury 55 000 stopni Celsjusza. Biorąca udział w projekcie Zoe Richards opisała swoje wrażenia z nurkowania w tym rejonie następująco: Nie wiedziałam, czego powinnam się spodziwać - być może jakiegoś "krajobrazu księżycowego". Ale wrażenia były niesamowite: ujrzeliśmy ogromne połacie dna morskiego porośnięte koralowcem [z rodziny] Porites. Niestety, w obrębie atolu zaobserwowano też dotkliwe straty dla lokalnego ekosystemu. W porównaniu do lat 50., w obrębie miejsca testów wyginęły 42 gatunki koralowców, z czego co najmniej 28 zniknęło z tego obszaru właśnie z powodu wybuchów nuklearnych. Większość z utraconych zwierząt była jednak ściśle przystosowana do życia w obrębie laguny, co zmniejszało ich wytrzymałość na czynniki środowiskowe, w tym promieniowanie. Inny członek zespołu, Maria Beger, opowiedziała o pomiarach intensywności promieniowania w tym rejonie: Intensywność promieniowania gamma nie różniła się znacznie od spotykanej codziennie w centrum dużego miasta. Gdy jednak po wynurzeniu zbliżyliśmy licznik Geigera do kokosa, który naturlnie wchłania i zatrzmuje substancje z gleby, licznik dosłownie wariował. Niedługo po zakończeniu eksperymentów z ładunkami jądrowymi rząd amerykański postanowił wesprzeć akcję dekontaminacji, czyli usuwania radioaktywnych resztek z atolu. Mimo to produkty rolnicze z tego obszaru wciąż są w większości niejadalne. Najprawdopodobniej przyczyną szybkiego odtworzenia biocenozy tego obszaru jest fakt, że na koralowce zadziałał co prawda bardzo silny, lecz pojedynczy czynnik stresowy. Jeśli dokładniejsza analiza fizjologii przetrwałych zwierząt potwierdzi to przypuszczenie, naukowcy mają szansę zdobyć wiele cennych wskazówek na temat odnowy różnorodności biologicznej podobnych środowisk.

Obserwowane obecnie zmiany w środowisku oceanicznym i działalność ludzka prowadzą do systematycznego niszczenia raf koralowych. Okazuje się jednak, że człowiek może również przywrócić koralowcom część dawnej świetności. Dowodzą tego rafy w pobliżu wyspy Bali, do niedawna dewastowane przez rosnące temperatury wody oraz połów ryb z użyciem toksycznych chemikaliów czy materiałów wybuchowych. Ostatnio jednak koralowce mają się tam coraz lepiej, jednak pod warunkiem, że zostały przyczepione do podwodnych metalowych konstrukcji, przez które przepuszczono prąd elektryczny. Projekt budowania metalowych raf nosi nazwę Bio-Rock. Jego inicjatorami są naukowiec Thomas Goreau oraz nieżyjący już architekt Wolf Hilbertz. Ich pomysł polega na szybkim wytworzeniu powierzchni "przyjaznych" dla koralowców. W tym celu przez metalowe rusztowanie zanurzone w wodzie przepuszczany jest prąd. Dzięki temu na metalu następuje przyspieszone osadzanie się wapienia, a takie właśnie podłoże najlepiej służy rozwojowi koralowców. Uczestnicy projektu uważają też, że płynący prąd dodatkowo stymuluje wzrost tych organizmów. Niestety, koralowce należy ręcznie przenieść z niszczejącej rafy. Sztuczne rafy działają już w 20 krajach, przy czym ta w pobliżu Bali ma największe rozmiary. Jak twierdzi Goreau, jego metoda odtwarzania rafy jest jedyną, jaka sprawdziła się w tak trudnych warunkach (mieszkańcy nie zaprzestali rabunkowych połowów). Niestety, "elektryczne" rafy mają zbyt małe rozmiary, aby mogły rozwiązać problem wymierania koralowców. Większe instalacje byłyby po prostu zbyt drogie.

Korale mogą być podatne na te same procesy, które u ludzi wywołują próchnicę. Zdrowy koralowiec żyje w symbiozie z jednokomórkowymi glonami. Gdy jednak glony wielokomórkowe zaczynają się w sposób niekontrolowany, najczęściej wskutek zanieczyszczenia wód, rozmnażać, może to oznaczać spore kłopoty. Jennifer Smith z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara zauważyła, że cukry wydzielane przez glony z dużą plechą dyfundują (wnikają) w głąb koralowców i zwiększają aktywność bakterii (powodują, że zaczynają się one zachowywać jak patogeny). Zespół Smith pobrał korale i bakterie z rafy Line Islands na południowym Pacyfiku i umieścił je w sąsiadujących ze sobą komorach, oddzielonych jedynie 0,02-mikrometrowym filtrem. Zapobiegało to przenikaniu bakterii i wirusów, umożliwiało jednak dyfuzję rozpuszczonych cukrów. Wszystkie korale zmarły. Kiedy ten sam eksperyment powtórzono z użyciem ampicyliny (antybiotyku o szerokim spektrum działania), wszystkie koralowce przeżyły.

Amerykańscy geolodzy morscy stwierdzili, że koralowce potrafią zmieniać budulec swoich szkieletów w zależności od składu chemicznego wody. Justin Ries i jego zespół z Uniwersytetu Johnsa Hopkinsa zauważają, że to pierwszy znany przypadek, by zwierzę zmieniało skład swojego szkieletu w odpowiedzi na zmiany zachodzące w fizycznym otoczeniu. Ries podkreśla, że wrażliwość koralowców na takie zmiany stawia pod znakiem zapytania budowane do tej pory teorie ich ewolucji, a także przyszłość niezwykle ważnych ekologicznie raf koralowych. Zwłaszcza odkąd woda morska zmienia się w odpowiedzi na globalne ocieplenie, a ilość dwutlenku węgla w atmosferze znacznie się zwiększyła. Rafy koralowe i inne podwodne struktury utworzone ze szkieletów koralowców powstają z węglanu wapnia, wydzielanego przez wiele pokoleń małych polipów. Trwa to miliony lat. Naukowcy odkryli, że przy produkcji węglanu wapnia korale mogą się "przestawiać" z argonitu na inny minerał — kalcyt. Reagują tak, gdy w wodzie morskiej zmniejsza się stosunek magnezu do wapnia. Skądinąd wiadomo, iż proporcja ta zmieniała się drastycznie w różnych erach geologicznych. Wyniki badań Riesa ukażą się w lipcowym wydaniu magazynu Geology.