Kutokana na Ukataji

Mwamba wa matumbawe wenye nguvu huko Palau, Micronesia. Picha © Ian Shive

Sehemu hii hutoa taarifa juu ya sifa za kibaiolojia na za kimwili zinazoathiri ikiwa sio ya matumbawe ya bluu wakati wa tukio la maji ya joto. Matumbawe ya kila mtu hutofautiana katika majibu yao kwa mwanga na mkazo wa joto. Tofauti hiyo katika uelewa wa matumbawe na zooxanthellae huathirika na sifa kama vile:

  • tofauti za aina
  • tofauti za maumbile
  • mambo mengine yanayoathiri utambuzi wa bleksi (kwa mfano, protini za tishu za fluorescent, protini za kutisha joto, ushirikiano wa koloni, mabadiliko katika tabia ya kulisha kwa kukabiliana na matatizo ya joto, unene wa tishu, na historia ya kufuta)

Sio kila aina ya matumbawe inayoathiriwa na blekning. Kwa kukabiliana na joto la baharini lililoinuliwa, baadhi ya matumbawe yanaweza kutengeneza damu, wakati aina nyingine za matumbawe katika eneo moja haziwezi. Baadhi ya matumbawe yanaweza acclimatize kwa joto la ndani huongezeka kwa muda. Kwa ujumla, aina za matumbawe ambazo zinaweza kukabiliana na blekning inaweza kuwa na aina kubwa za ukuaji, tishu zenye wingi au chini-jumuishi na viwango vya ukuaji wa polepole. Mifano ya genera ya matumbawe inayoonekana kama sugu zaidi ya dhiki ya mafuta ni pamoja na:

  • Acanthastrea
  • Cyphastrea
  • Diploastrea
  • Favia
  • Galaxea
  • Goniastrea
  • Hydnophora
  • Leptoria
  • Merulina
  • Montastrea
  • Platygyra
  • Wilaya
  • Turbinaria

Sampuli za Kusumbuliwa

Wakati wa tukio la blekning ya 2010, uongozi wa kawaida wa aina ya kutambua aina ulibadilishwa katika maeneo fulani. Makaa ya mawe huko Sumatra, Indonesia yalifuata mfano wa kawaida, na 90% ya makoloni ya aina za kukua haraka. Lakini mfano ulibadilishwa katika maeneo ya utafiti nchini Singapore na Malaysia, na dhiki sawa ya joto kwenye maeneo yote. Hii inaonyesha kuwa historia ya mafuta ya maeneo inaweza kuwa na jukumu muhimu katika kuamua ukali wa blekning. ref

aina nyingi za matumbawe zinazopinga

Aina za matumbawe ambazo zina uvumilivu zaidi wa dhiki za mafuta huwa na aina kubwa za ukuaji, tishu kubwa na viwango vya ukuaji wa polepole. Picha © S. Kilarski / TNC

aina za matumbawe zisizo na sugu

Aina za matumbawe ambazo huathiriwa na joto hujulikana kwa fomu za ukuaji au tabular, kama vile Seriatopora na Acropora. Picha zilizo kushoto: © J. McManus; NOAA

Katika ngazi ya koloni ya korori, aina za kukua kwa haraka ambazo zina sifa za fomu nzuri, za matawi au za ukuaji huwa zinaweza kuathiriwa zaidi na blekning. Genera hii ya matumbawe zaidi ni pamoja na:

  • Acropora
  • Millepora
  • Montipora
  • Seriatopora
  • Stylophora

Ni muhimu kutambua kwamba hakuna aina yoyote ya kinga ya kinga kutokana na vifo vinavyotokana na bluu na karibu genera zote zimesumbuliwa na vifo vya juu wakati wa matukio mkali ya kutokwa na damu katika sehemu moja au nyingine. ref Uongozi mkuu wa upinzani dhidi ya blekning hutoa dalili nzuri ya kuathiriwa na joto. Jedwali hili ref husaidia mameneja kuelewa nini cha kuangalia wakati wa ufuatiliaji wa miamba - yaani, mameneja wanaweza kutathmini genera ya matumbawe katika eneo lao ili kuamua ambayo ni uwezekano wa kuwa sugu zaidi ya uchapishaji.

Fitness Coral Biashara ya biashara ya Clade D Symbiodinium

Kusimamia zaidi ya joto-kuvumilia Symbiodinium itafuatana na tradeoffs katika physiolojia ya matumbawe. Zooxanthellae nyingi zinazoweza kupumua joto zinaweza kuja na gharama za kiikolojia, kama vile ukuaji wa kupunguzwa na kupunguza uwezo wa uzazi, na hivyo kupunguza kupungua baada ya uharibifu. Uchunguzi uliofanywa katika visiwa katika kanda ya Keppel ya Great Barrier Reef kuchunguza ukuaji wa skeletal. Chini ya hali ya kudhibitiwa, Acropora millepora matumbawe na vidogo vya DD vilikua 29% polepole kuliko wale walio na vidonge vya C2 vya clade. Kwenye shamba, makoloni ya Clade yalikua kwa kasi ya 38% kuliko makoloni ya C2. Matokeo haya yanaonyesha ukubwa wa biashara ambayo huenda ikawa na uzoefu wa aina hii kwa sababu huongeza hali ya joto kwa kubadili kwa clade zaidi ya kuvumiliana na mafuta ya D zooxanthellae. ref

Zooxanthellae Genetics

Neno "zooxanthellae" linamaanisha aina nyingi za algae ya jeni Symbiodinium. Symbiodinium ni kundi linalojitokeza kwa viumbe vya dinoflagellates, ikiwa ni pamoja na tisa phylogenetic aina, zinajulikana kama clades AI. Vipande vilivyotokana na maumbile vina sifa tofauti za mazingira, kiikolojia na kijiografia ambazo zinaathiri upinzani na ustahi wa matumbawe kwa dhiki ya mafuta. Uchunguzi umefunua kuwa clades tofauti za zooxanthellae zina uwezo wa kutofautiana na mkazo wa mafuta na mwanga.

Clade D Symbiodinium

Clade D Symbiodinium ni uvumilivu wa mafuta na huongeza upinzani wa matumbawe ambayo huwahifadhi ili kuinuliwa SSTs. ref Clade D Symbiodinium hupatikana katika aina mbalimbali za aina za matumbawe. Clade D Symbiodinium wanapo juu ya wingi wa miamba juu ya miamba fulani kuliko wengine, na mara nyingi miamba hiyo hufunuliwa na viwango vya juu vya shida ya joto au vikwazo vya ndani (kwa mfano, mchanga kwenye miamba) na historia ya bluu ya bluu. Kwa mfano, clade D Symbiodinium ni nyingi zaidi katika matumbawe ya acroporid kutoka kwenye miamba ya nyuma ya mwamba huko Samoa ya Marekani, ambapo SSTs kufikia joto la juu la juu kuliko mazingira ya mwamba, ambapo Acropora hasa majeshi clade C. ref Kwa sababu mara nyingi hupatikana katika kuongezeka kwa wingi kwenye miamba ambayo inaonekana kwa wasiwasi wa mazingira, uwepo wa vidonge vya clade D inaweza kuwa kiashiria kibaolojia cha mabadiliko mabaya katika afya ya matumbawe. Hata hivyo, hii sio daima kesi; wakati mwingine clade D vidonge zinaonyesha acclimatization chanya kwa hali ya shida. Habari juu ya wingi wa clade D zooxanthellae inaweza kusaidia wasimamizi kuelewa uwezekano wa matumbawe maalum kwa matatizo ya joto na pia kutambua mabadiliko katika afya ya miamba ya matumbawe.

Acclimatization dhidi ya Adaptation

Masharti ya usawazishaji na ufanisizi mara nyingi hutumiwa kwa usawa lakini sio kitu kimoja. Acclimatization inahusu mabadiliko ya kisaikolojia wakati mabadiliko yanahusu mabadiliko ya maumbile.

Acclimatization

  • Mabadiliko yanayotokea ndani ya maisha ya kiumbe binafsi
  • Mabadiliko yanayotokana na hali ya kudumu ya mabadiliko ya mazingira na kusaidia mtu kuishi katika mazingira fulani. Mabadiliko hayo hayawezi kupitishwa kwa watoto.

Kukabiliana na hali

  • Mabadiliko yanayotokana na vizazi ndani ya aina
  • Mabadiliko ambayo hutoa uwezo wa kuimarishwa kuishi na kuzaa katika mazingira fulani

Mfumo wa Zooxanthellae

Uwezo wa kujiunga na clades nyingi za zooxanthellae ni kawaida katika matumbawe. ref Mabadiliko ya kuchagua ya zooxanthellae ni utaratibu uwezekano ambao matumbawe yanaweza kukabiliana na matatizo ya hali ya hewa, kama vile joto la baharini lililoongezeka. Mabadiliko katika aina nyingi za zooxanthellae za koloni ya matumbawe zinaweza kutokea kwa njia ya michakato miwili:

  1. "Shuffling" - mabadiliko katika wingi jamaa ya zooxanthellae clades ambayo tayari iko katika tishu coral
  2. "Kugeuka" - kuingizwa kwa zooxanthellae mpya kutoka mazingira

Kwa muda mfupi, matumbawe na symbioses rahisi yanaweza kufuta au kubadili zooxanthellae; na kuongezeka kwa wingi wa matatizo ya mafuta ya kutosha ya zooxanthellae (kama vile ya clade D) inategemewa na mzunguko unaoongezeka wa hali ya blekning. Uwezekano wa kukabiliana na kuongezeka kwa joto la uso wa bahari hutegemea kiwango cha maumbile ya ustahimilivu wa joto, wakati wa kizazi cha mwenyeji wa matumbawe na zooxanthellae, na nguvu ya uteuzi.

Ujuzi wa sifa za kibiolojia ya matumbawe ya mtu binafsi huongeza uwezo wa kutabiri majibu ya dhiki kwa tukio la bluu.

Tabia kadhaa za kibiolojia na za kimwili za matumbawe zinaweza kuchangia uwezo wao wa kupinga blekning, ikiwa ni pamoja na:

matumbawe ya fluorescent

matumbawe ya fluorescentmatumbawe ya fluorescentRangi tofauti za rangi ya fluorescent katika matumbawe hutoa mfumo wa kusimamia mazingira ya mwanga. Mkazo wa rangi hutofautiana kati ya aina. Picha ya juu © Evelyn The; picha za kati na za chini © S. Kilarski / TNC

  • Protini za kutisha: Vipindi vingi vya mshtuko tofauti hupatikana katika tishu za matumbawe na shughuli zao huathiri majibu ya bluu. Protini za mshtuko wa joto husaidia kudumisha muundo wa protini na kazi ya seli, kufuatia shida. ref Kwa mfano, katika uchunguzi mmoja, tishu za juu za nuru za mkali Goniastrea aspera alikuwa na viwango vya juu vya protini za mshtuko wa joto na tishu hizi hazikuwa na bleach, tofauti na maeneo ya koloni moja ambayo haijawahi kupatikana kwa mwanga. ref
  • Protini za tishu za nyuzi: Makorali hujulikana kwa rangi zao za rangi, kwa sababu hasa kwa protini za fluorescent katika tishu zao. Protini za fluorescent hutoa mfumo wa kusimamia mwanga; wao kulinda korali kutoka mionzi ya wigo mpana wa jua kwa kufuta mionzi UVA mionzi. Uwezo wa kinga wa protini hizi hutoa utaratibu wa ulinzi wa ndani ambayo inaweza kuwa na maana muhimu kwa maisha ya muda mrefu ya matumbawe yaliyo wazi kwa shida ya joto. Mawe yaliyo na protini za fluorescent yamepatikana kwa bleach kwa kiasi kikubwa chini ya makoloni yasiyo ya fluorescent ya aina hiyo. Aidha, utafiti wa hivi karibuni ref kutambua jukumu la ziada la protini za fluorescent kama antioxidants, ambayo inaweza kusaidia kuzuia matatizo katika korali. Mkazo wa protini za fluorescent hutofautiana kati ya aina (kwa mfano, pocilloporids na acroporids zina kiwango cha chini, wakati vimelea, faviids na matumbawe yanayopanda polepole yanapungua sana).
  • Badilisha katika tabia ya kulisha kwa kukabiliana na dhiki ya joto: Baadhi ya matumbawe hutegemea sana chembe za chakula zilizotolewa kutoka kwenye safu ya maji ili kuongeza mahitaji yao ya nishati. Matumbawe haya yanaweza kuwa tegemezi kidogo juu ya nishati inayotolewa na zooxanthellae zao, na hivyo hupungukiwa na njaa wakati wa tukio la kutokwa na damu wakati zooxanthellae zifukuzwa kutoka korori. Zaidi ya hayo, baadhi ya matumbawe yanaweza kubadilisha tabia zao za kulisha kwa kukabiliana na blekning. Ushahidi unaonyesha kwamba aina za matumbawe ambazo zinaweza kubadilisha tabia zao za kulisha zinaweza kuishi blekning bora zaidi kuliko aina ambazo haziwezi. ref
  • Unene wa tishu: Unene wa tishu za matumbawe zinaweza kuchangia kiwango cha kuambukizwa kwa kupiga bluu. Vitu vyema hupatikana katika aina za matumbawe ambazo huathirika zaidi na blekning. Tissue mzuizi inaweza kusaidia kivuli zooxanthellae kutoka mwanga mkali, kupunguza matatizo ya mafuta, na hivyo kupunguza nafasi ya bleaching.
  • Shading: Uwepo wa shading ni uwezekano wa kuongeza upinzani kwa blekning. Wakati kivuli kilipopo, ama kutokana na hali ya hali ya hewa (kifuniko cha wingu kinachoendelea) au mahali pa kimwili ya matumbawe (kwa mfano chini ya kivuli cha kisiwa cha juu au mimea ya juu), blekning inaweza kuwa na uwezekano mdogo kutokana na kupunguzwa mionzi ya jua.
  • Historia ya mfiduo: Makorori kwa ujumla yanahitaji safu nyembamba za hali fulani za kuishi (kwa mfano, joto la joto, salinity, mwanga), lakini matumbawe fulani yamesimamishwa kwa hali yenye shida sana kwenye mipaka ya nje ya safu zao. Historia ya kufidhiwa na joto la juu inaweza kushawishi uvumilivu wa mafuta ya matumbawe na kuimarisha ujasiri wao. Kwa mfano, matumbawe yanakabiliwa na joto zaidi kuliko wastani wa joto kabla ya tukio la blekning inaweza kuwa na uvumilivu zaidi ya mafuta ikilinganishwa na matumbawe ambayo hayajawahi kusisitiza (Middlebrook et al. 2008). Matumbawe ya afya katika maeneo ambapo kutengana kwa joto ni juu (kwa mfano, katika lagoons ya nyuma ya miamba) inaweza pia kuwa sugu zaidi kwa shida ya joto (McClanahan et al. 2007; Oliver na Palumbi 2011). Zaidi ya hayo, sehemu za miamba ambayo mara kwa mara huathiri hali ya joto, kama vile kujaa na miamba ya miamba, inaweza kuwa na matumbawe ambayo yanaweza kuvumiliana na kushikilia matatizo.

Mwongozo kwa Wasimamizi

Miongozo ya kutambua matumbawe ya kuvumilia shida ni pamoja na mapendekezo yafuatayo: ref

Mwongozo wa Usimamizi

  • Tengeneza data zilizopo au ujuzi wa ndani wa utungaji wa jamii za matumbawe kwenye maeneo. Tambua vikundi vya makorori vikubwa na uwezekano wa uvumilivu wa blekning kulingana na morpholojia (kubwa> encrusting> matawi / tabular).
  • Kufanya uchunguzi wa utungaji wa jamii ya matumbawe kwenye maeneo na kupima utawala wa aina za matumbawe unaojulikana kuwa sugu zaidi au kuvumiliana na blekning.
  • Ikiwa data inapatikana, tumia masomo ya kisaikolojia ya matumbawe makubwa ili kupima upinzani na uvumilivu wa kutosha kulingana na aina ya zooxanthellae, rangi ya kinga ya picha, au hali ya tishu (viwango vya lipid), na / au uwezo wa heterotrophic.
  • Mara baada ya mameneja walipima uvumilivu wa matumbawe kwenye maeneo yaliyomo kwenye vitendo vilivyoorodheshwa kwenye risasi zilizopita, wanaweza kutumia taarifa hii ili kuwajulisha kubuni na usimamizi wa MPA. Kwa mfano, maeneo ambayo yanaongozwa na matumbawe yenye kuvumilia matatizo inaweza kuchukuliwa kuwa vipaumbele vya ulinzi katika MPAs. Maeneo ambayo yana matumbawe yanayoonyesha mali ya upinzani hutumikia kama nyongeza na vyanzo vya mbegu, na inaweza kuwa muhimu kwa kuunganishwa na mienendo mengine ya kiikolojia katika mizani kubwa. Maeneo yanayoongozwa na aina nyingi zinazoathiriwa itakuwa muhimu kufuatilia matukio ya dhiki ya joto ili kutathmini majibu ya mazingira ya matumbawe kwa blekning.