漂白生物学

ミクロネシア、パラオの鮮やかなサンゴ礁。 写真©イアン・シーブ

強い日光と組み合わされた海水温度の上昇は、サンゴに熱ストレスを引き起こします。 このストレスは、サンゴの褐虫藻の正常な光合成過程を混乱させ、サンゴの白化を引き起こす可能性があります。

イラスト、健康から死んだサンゴまで、GBRMPA

出典:グレートバリアリーフ海洋公園局(GBRMPA)

温度と光の役割

の主なトリガー 大規模漂白イベント 通常の夏の最高気温を超える水温の上昇です。 高温では、zooxanthellaeの光合成システムは容易に圧倒されます 入ってくる光 活性酸素種の生産につながります。 これらは、サンゴの組織内の酸化ストレスの原因となり、サンゴにさらなる褐色組織損傷を回避するために褐虫藻を駆逐させます。 温度の上昇は漂白の引き金ですが、光も重要な要素です。 部分的に日陰になっているサンゴは漂白する前に高温に耐えることができる一方で、増加した放射照度は漂白のリスクを悪化させることができます。

漂白剤からの回復

Zooxanthellaeは、Symbiodinium属のさまざまな藻類に付けられた名前です。 これらの褐虫藻はすべて非常に異なりますが、サンゴや他の多くの熱帯の海洋生物の中で互いに有益な関係で生きることを可能にする同じ球形を共有しています。 硬サンゴの他に、zooxanthellaeは、軟サンゴ、イソギンチャク、ゴルゴニアン、アサリ(Tridacna spp。)、および多くのウミウシ科の種にも見られます。 動物園は太陽の光エネルギーを固定し、彼ら自身と彼らが住む動物の両方に恩恵をもたらし、順に、安全な港を受け取り、代謝産物を交換するという非常に効率的な相互関係にあります。 この関係は何百万年もの間200以上持続しており、サンゴ礁の存在にとって最も重要なものの一つです。 写真©M.高林

Zooxanthellaeは、Symbiodinium属のさまざまな藻類に付けられた名前です。 これらの褐虫藻はすべて非常に異なりますが、サンゴや他の多くの熱帯の海洋生物の中で互いに有益な関係で生きることを可能にする同じ球形を共有しています。 写真©M.高林

褐虫藻がそれらの代謝過程を支持することなしに、サンゴは飢え始めます。 水温がすぐに通常の状態に戻った場合、サンゴは白化現象に耐えることができます。 漂白がそれほどひどくない場合、褐虫藻はサンゴの組織に残っている少数から再増殖し、数週間から数ヶ月かけてサンゴを通常の色に戻します。 多くの枝分かれしたサンゴのようないくつかのサンゴは、動物性褐色虫なしでは10日以上生存することはできません。 いくつかの巨大なサンゴのような他のものは可能です 従属栄養生物 そしてプランクトンを餌にすることによって漂白された状態で数週間あるいは数ヶ月さえ生き残ることができる。 生き残ったサンゴでさえも、成長率の低下、生殖能力の低下、および病気に対する感受性の増加を経験する可能性があります。

漂白剤感受性の変動

サンゴは漂白に対する感受性が異なります。 一貫している サンゴ種の間で感受性のパターンが見られるより一般的な傾向として、より複雑な分岐形態ではより高い感受性があり、そして大規模な種、特に多肉質のポリープを有するものではより低い感受性がある。

サンゴは漂白ストレスに対してより強い耐性を得ることができます。 常に高温または高照度にさらされる。 例えば、サンゴ礁のサンゴ礁は、多くの場合、サンゴ礁の斜面に生息する同種のコロニーよりもはるかに高い水温に耐えることができます。

褐虫藻の種類も漂白感受性に影響を与えることができます。 現在認識されているzooxanthellaeの少なくとも9つのグループ(クレードと呼ばれる)があります、そしてこれらのグループの中に多くの種があるかもしれません。 Zooxanthellaeクレードは、高温に耐える能力が異なり、いくつかのサンゴは 耐熱クレードしたがって、漂白に対してより耐性があります。 しかし、耐熱クレードを含むサンゴは、成長が遅くなる傾向があり、共生関係に進化的なトレードオフが発生し、さまざまなクレードサンゴ関係が維持されます。

ビデオ:耐熱性褐虫藻類(2:56)

Andrew Bakerが、耐熱性褐虫藻について説明しています。