Gevoeligheid ontkleuren

Levendig koraalrif in Palau, Micronesië. Foto © Ian Shive

Dit gedeelte geeft informatie over biologische en fysieke kenmerken die van invloed zijn op het al dan niet verbleken van een koraal tijdens een warmwatergebeurtenis. Individuele koralen variëren in hun reacties op licht- en hittestress. Dergelijke verschillen in gevoeligheid bij koralen en zoöxanthellen worden beïnvloed door kenmerken zoals: 

  • soorten verschillen
  • genetische verschillen
  • andere factoren die de gevoeligheid voor bleken beïnvloeden (bijv. fluorescerende weefseleiwitten, heat-shock-eiwitten, integratie van kolonies, veranderingen in voedingsgedrag als reactie op thermische stress, weefseldikte en blootstellingsgeschiedenis) 

Niet alle koraalsoorten zijn even gevoelig voor verbleking. Als reactie op verhoogde zeetemperaturen kunnen sommige koralen verbleken, terwijl andere koraalsoorten op dezelfde locatie dat niet kunnen. Sommige koralen kunnen in de loop van de tijd acclimatiseren aan lokale temperatuurstijgingen. Over het algemeen kunnen koraalsoorten die beter bestand zijn tegen bleken, worden gekenmerkt door massieve groeivormen, dikke of minder geïntegreerde weefsels en langzame groeisnelheden. Voorbeelden van koraalsoorten die worden erkend als beter bestand tegen thermische stress zijn onder meer:

  • Acanthastrea
  • Cyphastrea
  • Diploastrea
  • Favia
  • Galaxea
  • goniastrea
  • hydnophora
  • leptoria
  • Merulina
  • Montastrea
  • platygyra
  • Porites
  • Turbinaria

Patronen van gevoeligheid

Tijdens de 2010-bleekgebeurtenis werd de normale hiërarchie van vatbaarheid van soorten op sommige plaatsen omgekeerd. Koralen op Sumatra, Indonesië volgden het gebruikelijke patroon, met 90% kolonies van snelgroeiende soorten die stierven. Maar het patroon werd omgekeerd op onderzoekslocaties in Singapore en Maleisië, met vergelijkbare thermische stress op alle locaties. Dit suggereert dat de thermische geschiedenis van sites een belangrijke rol kan spelen bij het bepalen van de ernst van het bleken. ref

 

Op het niveau van de koraalkolonie zijn snelgroeiende soorten die worden gekenmerkt door fijngestructureerde, vertakkende of tabellarische groeivormen meer vatbaar voor bleking. Deze meer vatbare koraalsoorten omvatten:

  • Acropora
  • millepora
  • Montipora
  • Seriatopora
  • Stylophora
Gebleekte Acropora sp. The Ocean Agency

Gebleekte Acropora sp. Foto © The Ocean Agency

Het is belangrijk om op te merken dat geen enkele soort volledig immuun is voor door bleken geïnduceerde mortaliteit en dat bijna alle geslachten een hoge mortaliteit hebben gehad tijdens ernstige bleekgebeurtenissen op de ene of andere locatie. ref Een algemene hiërarchie van weerstand tegen bleken geeft een redelijke indicatie van de vatbaarheid voor hittestress. Deze tabel helpt managers te begrijpen waar ze op moeten letten bij het bewaken van hun riffen - dat wil zeggen, managers kunnen koraalsoorten in hun gebied beoordelen om te bepalen welke waarschijnlijk het meest/minst bestand zijn tegen bleken.

Coral Fitness-compromissen van Clade D Zooxanthellae

Het hosten van meer hittetolerante zoöxanthellen zal gepaard gaan met compromissen in de fysiologie van het koraal. Meer hittebestendige zoöxanthellen kunnen ecologische kosten met zich meebrengen, zoals verminderde groei en verminderd reproductievermogen, en dus minder herstel na schade. Een studie uitgevoerd op de eilanden in de Keppel-regio van het Great Barrier Reef onderzocht de groei van het skelet. Onder gecontroleerde omstandigheden groeien Acropora millepora-koralen met clade D-symbionten 29% langzamer dan die met clade C2-symbionten. In het veld groeiden clade D-kolonies 38% langzamer dan clade C2-kolonies. Deze resultaten tonen de omvang aan van de compromissen die deze soort waarschijnlijk zal ervaren als ze acclimatiseren aan warmere omstandigheden door over te schakelen naar meer thermisch tolerante clade D zoöxanthellae. ref

 

Zooxanthellae genetica

De term "zoöxanthellae" verwijst naar een grote verscheidenheid aan algen van het geslacht Symbiodiniaceae, voorheen aangeduid als Symbiodinium. Zooxanthellae is een genetisch diverse groep dinoflagellaten, waaronder negen fylogenetische typen, onderscheiden als clades AI. Deze genetisch verschillende clades hebben verschillende ecologische, ecologische en geografische kenmerken die de weerstand en veerkracht van koralen tegen thermische stress beïnvloeden. Studies hebben aangetoond dat de verschillende clades van zoöxanthellae verschillende gevoeligheid hebben voor thermische en lichte stress.

Clade D Zooxanthellae

Clade D zoöxanthellen zijn thermisch tolerant en verhogen de weerstand van koralen die ze herbergen tot verhoogde SST's. ref Clade D zooxanthellae zijn te vinden in een breed scala aan koraalsoorten. Clade D zoöxanthellae zijn op sommige riffen in hogere abundanties aanwezig dan op andere, en dit zijn vaak riffen die zijn blootgesteld aan relatief hoge niveaus van thermische stress of lokale stressoren (bijv. sedimentatie op riffen) met een geschiedenis van koraalverbleking. Zo komen clade D zoöxanthellae bijvoorbeeld meer voor in acroporide koralen van lagunes op het achterste rif in Amerikaans Samoa, die hogere maximumtemperaturen ervaren dan de voorrifomgevingen, waar Acropora voornamelijk hosts clade C. ref Omdat ze vaak in verhoogde overvloed worden aangetroffen op riffen die worden blootgesteld aan omgevingsstressoren, kan de aanwezigheid van clade D-symbionten een biologische indicator zijn van negatieve veranderingen in de gezondheid van koralen. Dit is echter niet altijd het geval; soms duiden clade D-symbionten op positieve acclimatisatie aan stressvolle omstandigheden. Informatie over de overvloed aan clade D-zooxanthellae kan managers helpen de gevoeligheid van specifieke koralen voor thermische stress te begrijpen en veranderingen in de gezondheid van koraalriffen te identificeren.

Acclimatisatie versus aanpassing

  • De termen acclimatisatie en aanpassing worden vaak als synoniemen gebruikt, maar zijn niet hetzelfde. Acclimatisatie verwijst naar fysiologische veranderingen, terwijl aanpassing verwijst naar genetische veranderingen. Acclimatisatie omvat:
  • Veranderingen die plaatsvinden tijdens de levensduur van een individueel organisme
  • Veranderingen die het gevolg zijn van chronische blootstelling aan een verandering van het milieu en die een individu helpen overleven in een bepaalde omgeving. Dergelijke veranderingen kunnen niet worden doorgegeven aan nakomelingen.
    Aanpassing omvat:
  • Veranderingen die zich voordoen over generaties binnen een soort
  • Veranderingen die een verbeterd vermogen bieden om te overleven en zich te reproduceren in een bepaalde omgeving

 

Zooxanthellae-mechanismen

Het vermogen om te associëren met meerdere zooxanthellae clades is gebruikelijk in koralen.  ref  De selectieve uitwisseling van zoöxanthellen is een mogelijk mechanisme waardoor koralen klimaatstressoren kunnen overleven, zoals verhoogde temperatuur van het zeeoppervlak. Veranderingen in de dominante zooxanthellae-typen van een koraalkolonie kunnen via twee processen optreden:

  1. Schuifelen - veranderingen in de relatieve overvloed aan zoöxanthellae clades die al aanwezig zijn in het koraalweefsel
  2. Switching – opname van nieuwe zoöxanthellae clades uit de omgeving

Op korte termijn kunnen koralen met flexibele symbiose de zooxanthellen schudden of veranderen; en een toename in de overvloed aan thermisch tolerante zooxanthellae-stammen (zoals die van clade D) wordt verwacht met een toenemende frequentie van bleekomstandigheden. Het potentieel om zich aan te passen aan de stijgende temperatuur van het zeewateroppervlak hangt af van de mate van genetische variatie voor hittetolerantie, de generatietijd van de koraalgastheer en zooxanthellen, en de kracht van selectie.

Kennis van biologische kenmerken van individuele koralen verbetert het vermogen om stressreacties op een bleekgebeurtenis te voorspellen. Verschillende biologische en fysieke kenmerken van koralen kunnen bijdragen aan hun vermogen om bleken te weerstaan, waaronder:

  • Heat-shock eiwitten: Veel verschillende heat-shock-eiwitten worden aangetroffen in koraalweefsels en hun activiteit beïnvloedt de bleekreactie. Heat-shock-eiwitten helpen de eiwitstructuur en de celfunctie te behouden, na stress. ref Bijvoorbeeld, in een studie, high-licht-geacclimatiseerde weefsels van het koraal Goniastrea aspera had hogere concentraties hitteschokeiwitten en deze weefsels bleken niet te verbleken, in tegenstelling tot gebieden van dezelfde kolonie die niet waren geacclimatiseerd aan hoog licht. ref
  • Fluorescerende weefseleiwitten: Koralen staan ​​bekend om hun heldere kleuren, voornamelijk als gevolg van fluorescerende eiwitten in hun weefsels. Fluorescerende eiwitten verschaffen een systeem voor het reguleren van licht; ze beschermen het koraal tegen breed-spectrum zonnestraling door schadelijke UVA-stralen uit te filteren. De beschermende capaciteit van deze eiwitten zorgt voor een intern afweermechanisme dat belangrijke implicaties kan hebben voor de overleving op lange termijn van koralen blootgesteld aan thermische stress. Koralen die fluorescerende eiwitten bevatten bleken significant minder te verbleken dan niet-fluorescerende kolonies van dezelfde soort. Verder een recente studie ref geïdentificeerd een extra rol van fluorescerende eiwitten als antioxidanten, die kunnen helpen om stress te voorkomen in koraal. Concentraties van fluorescerende eiwitten variëren van soort (bijv. Pocilloporiden en acroporiden hebben relatief lage dichtheden, terwijl poritiden, faviiden en andere langzaam groeiende massieve koralen hoge dichtheden hebben).
  • Verandering in voedingsgedrag als reactie op thermische stress: Sommige koralen zijn sterk afhankelijk van voedseldeeltjes gevangen uit de waterkolom om hun energiebehoefte aan te vullen. Deze koralen zijn mogelijk minder afhankelijk van de energie die wordt geleverd door hun zooxanthellae en zijn dus minder vatbaar voor uithongering tijdens een bleekgebeurtenis wanneer zooxanthellae uit het koraal worden verdreven. Bovendien zijn sommige koralen in staat om hun voedingsgedrag te veranderen in reactie op bleken. Er zijn aanwijzingen dat koraalsoorten die hun voedingsgedrag kunnen veranderen, bleken beter overleven dan soorten die dat niet kunnen. ref
  • Weefseldikte: De dikte van koraalweefsels kan bijdragen aan het niveau van gevoeligheid voor bleken. Dun weefsel wordt aangetroffen in koraalsoorten die gevoeliger zijn voor bleken. Dikker weefsel kan helpen om zooxanthellae tegen intens licht af te schermen, waardoor thermische stress wordt verminderd en de kans op bleking wordt verkleind.
  • shading: De aanwezigheid van schaduw verhoogt waarschijnlijk de weerstand tegen bleken. Als er schaduw is, hetzij door weersomstandigheden (aanhoudende bewolking) of door de fysieke locatie van een koraal (bijv. onder hoge eilandschaduw of overhangende vegetatie), kan verbleking minder waarschijnlijk zijn als gevolg van verminderde zonnestraling.
  • Geschiedenis van blootstelling: Koralen hebben over het algemeen een klein bereik van bepaalde omstandigheden nodig om te overleven (bijv. temperatuur, zoutgehalte, licht), maar sommige koralen zijn geacclimatiseerd aan zeer stressvolle omstandigheden aan de buitengrenzen van hun verspreidingsgebied. Een geschiedenis van blootstelling aan hoge temperaturen kan de thermische tolerantie van koralen beïnvloeden en hun veerkracht vergroten. Koralen die bijvoorbeeld worden blootgesteld aan warmer dan gemiddelde temperaturen voorafgaand aan een bleekgebeurtenis, kunnen thermisch toleranter zijn in vergelijking met koralen die niet zijn voorbelast. ref Gezonde koralen in gebieden waar de thermische variabiliteit hoog is (bijvoorbeeld in het achterrif en lagunes) kunnen ook beter bestand zijn tegen thermische stress. ref Bovendien kunnen delen van riffen die regelmatig hittestress ervaren, zoals rifvlakten en kammen, worden bevolkt door koralen die toleranter en beter bestand zijn tegen stress.

Leidraad voor managers

Richtlijnen voor het identificeren van stress-tolerante koralen omvatten de volgende aanbevelingen: ref

Management Guidance

Verzamel bestaande gegevens of lokale kennis over de samenstelling van koraalgemeenschappen op locaties. Identificeer dominante koraalgroepen en rangschik hun blekingstolerantie op basis van morfologie (massief> korstvormend> vertakking / tabel).

Voer enquêtes uit over samenstelling van koraalgemeenschappen op locaties en bepaal de dominantie van koraalsoorten waarvan bekend is dat ze resistenter of toleranter zijn voor bleking.
Als er gegevens beschikbaar zijn, gebruik dan fysiologische studies van dominante koralen om de waarschijnlijke resistentie en tolerantie te bepalen op basis van het zooxanthellae-type, fotobeschermende pigmenten of weefselconditie (lipideniveaus) en / of heterotrofe capaciteit.

Zodra managers de stresstolerantie van koralen op locaties hebben beoordeeld op basis van de hierboven genoemde acties, kunnen ze deze informatie gebruiken om MPA-ontwerp en management te informeren. Gebieden die worden gedomineerd door stresstolerante koralen kunnen bijvoorbeeld worden beschouwd als prioriteiten voor bescherming in MPA's. Locaties met koralen die resistentie-eigenschappen vertonen, dienen als toevluchtsoorden en bronnen van zaad en kunnen van vitaal belang zijn voor connectiviteit en andere ecologische dynamiek op grotere schaal. Gebieden die worden gedomineerd door zeer gevoelige soorten zullen van cruciaal belang zijn om de volgende thermische stressgebeurtenissen te volgen om de ecologische reacties van de koralen op bleking te beoordelen.

pornopor youjizz xmxx leraar xxx Sekse
Translate »