Bleaching Biology

Vibrant coral reef sa Palau, Micronesia. Larawan © Ian Shive

Ang mga mataas na temperatura ng tubig sa dagat na may kumbinasyon na may malakas na sikat ng araw ay nagiging sanhi ng thermal stress sa corals. Ang stress na ito ay maaaring maging sanhi ng pagkagambala ng normal na mga proseso ng photosynthetic sa zooxanthellae ng coral na humahantong sa coral bleaching.

ilustrasyon, malusog sa patay na coral, mula sa GBRMPA

Pinagmulan: Great Barrier Reef Marine Park Authority (GBRMPA)

Papel ng Temperatura at Banayad

Ang pangunahing pag-trigger ng malalaking pagpapaputi ng mga kaganapan ay isang pagtaas sa temperatura ng tubig sa itaas ng normal na maximum na tag-init. Sa mataas na temperatura, ang mga photosynthetic system ng zooxanthellae ay madaling mapuspos ng papasok na liwanag na humahantong sa produksyon ng reaktibo oxygen species. Ang mga ito ay pinagmumulan ng pagkapagod ng oksihenasyon sa tisyu ng coral, na nagiging sanhi ng kura upang palayasin ang zooxanthellae upang maiwasan ang karagdagang pinsala sa tissue. Habang nadagdagan ang mga temperatura ay ang trigger para sa pagpapaputi, liwanag ay isang mahalagang kadahilanan. Ang nadagdagan na irradiance ay maaaring magpalala sa pagpapaputi ng panganib, habang ang mga coral na bahagyang may kulay ay maaaring magparaya sa mas mataas na temperatura bago pagpapaputi.

Pagbawi mula sa Pagpapaputi

Ang Zooxanthellae ay ang pangalang ibinigay sa isang malawak na hanay ng iba't ibang mga algae ng genus Symbiodinium. Ang mga zooxanthellae na ito ay ibang-iba, ngunit ibinabahagi ang parehong pormularyo ng pabilog na nagbibigay-daan sa mga ito upang manirahan sa loob ng mga korales at maraming iba pang tropikal na mga nilalang sa dagat sa kapwa kapaki-pakinabang na mga relasyon. Bukod sa mahigpit na korales, matatagpuan din ang mga zooxanthellae sa mga species ng mga soft coral, mga anemone sa dagat, mga gorgonian, giant clam (Tridacna spp.), At maraming mga nudibranch. Ang zooxanthellae ayusin ang liwanag ng enerhiya ng araw, na nakikinabang sa kanilang mga sarili at sa mga hayop na kanilang tinitirahan, na tinatanggap, ang ligtas na daungan at pagpapalitan ng mga produktong metabolic sa isang mahusay na mahusay na relasyon sa isa't isa. Ang relasyon na ito ay nanatili pa ng higit sa 200 milyong taon, at isa sa pinakamahalaga sa pagkakaroon ng mga coral reef. Larawan © M. Takabayashi

Ang Zooxanthellae ay ang pangalang ibinigay sa isang malawak na hanay ng iba't ibang mga algae ng genus Symbiodinium. Ang mga zooxanthellae na ito ay ibang-iba, ngunit ibinabahagi ang parehong pormularyo ng pabilog na nagbibigay-daan sa mga ito upang manirahan sa loob ng mga korales at maraming iba pang tropikal na mga nilalang sa dagat sa kapwa kapaki-pakinabang na mga relasyon. Larawan © M. Takabayashi

Kung wala ang mga zooxanthellae upang suportahan ang kanilang mga proseso ng metabolic, ang mga coral ay nagsisimula sa gutom. Kung ang temperatura ng tubig ay bumalik sa normal na mga kondisyon sa lalong madaling panahon, ang mga korales ay makaliligtas sa isang pagpapaputi ng kaganapan. Kung saan ang pagpapaputi ay hindi masyadong malubha, ang mga zooxanthellae ay maaaring muling mabawi mula sa mga maliliit na bilang na natitira sa tisyu ng coral, na bumabalik sa coral sa normal na kulay sa loob ng isang linggo hanggang buwan. Ang ilang mga corals, tulad ng maraming mga branching corals, ay hindi maaaring mabuhay para sa higit sa 10 araw na walang zooxanthellae. Ang iba, tulad ng ilang mga napakalaking korales, ay may kakayahan heterotrophs at maaaring mabuhay para sa mga linggo o kahit na buwan sa isang bleached na estado sa pamamagitan ng pagpapakain sa plankton. Kahit na ang mga korales na nabubuhay ay malamang na makaranas ng nabawasan na mga rate ng paglago, nabawasan ang kapasidad ng reproduktibo, at nadagdagan ang pagkamaramdamin sa mga sakit.

Pagkakaiba-iba sa Pagdudulot ng Pagpapalagay

Ang mga coral ay iba-iba sa kanilang pagkamaramdamin sa pagpapaputi. Pare-pareho ang mga pattern ng pagkamaramdamin ay makikita sa mga uri ng coral, na may pangkalahatang trend ng mas mataas na pagkamaramdamin sa mas masalimuot, sumasanga na mga anyo at mas mababa ang pagkamaramdamin sa napakalaking uri ng hayop, lalo na sa mga may mataba na mga polyp.

Ang corals ay maaari ring makakuha ng mas higit na pagpapahintulot sa pagpapaputi ng mga stress kung sila ay Patuloy na nakalantad sa mas mataas na temperatura o mas mataas na irradiance. Halimbawa, ang corals sa mga bahura ng bahura ay kadalasang maaaring magparaya ng mas mataas na temperatura ng tubig kaysa sa mga kolonya ng parehong species na naninirahan sa mga slope ng reef.

Ang uri ng zooxanthellae ay maaari ring makakaimpluwensya sa pagpapaputok ng pagkamaramdamin. Mayroong hindi bababa sa siyam na grupo (tinatawag na clades) ng zooxanthellae na kasalukuyang kinikilala, at maaaring mayroong maraming mga species sa loob ng mga grupong ito. Ang mga clade ng Zooxanthellae ay nag-iiba sa kanilang kakayahang magparaya sa mataas na temperatura, at may ilang mga coral clades na lumalaban sa init, at samakatuwid, mas lumalaban sa pagpapaputi. Gayunpaman, ang mga korales na may mga clade na lumalaban sa init ay malamang na lumalaki nang mas mabagal, na lumilikha ng mga evolutionary trade-off sa symbiotic relationship na nagpapanatili ng pagkakaiba-iba ng mga relasyon ng clade-coral.

Video: Heat Resistant Zooxanthellae (2: 56)

Tinatalakay ni Andrew Baker ang heat resistant zooxanthellae.