Korallrevsparadoks løst

Mikroorganismer spiller en viktig rolle i fiksering av næringsstoffer

Stinkorallfragmenter for inkubasjonseksperimenter for karbon- og nitrogenfiksering © Malik Naumann
lese høyt

Å krype samfunn i næringsfattig vann - hvordan er det mulig? I korallrev har mikroorganismer kommet med en løsning på dette paradokset, har marinbiologer oppdaget: Bakterier fester det sjeldne nitrogenet til koraller så effektivt at de kan vokse året rundt ved hjelp av mikroalger - selv når næringsstoffene er spesielt knappe. Studien i "Proceedings of the Royal Society B" viser hvor sterkt slike viktige vekstprosesser kan henge sammen.

Tropiske korallrev er de mest biologiske mangfoldige habitatene på planeten vår: i tillegg til korallene som vokser skjær, bor det utallige fisk, krabber og bløtdyr der. Men dette myldrende livet er et mysterium for forskere: De marine områdene der de tropiske skjærene befinner seg er ekstremt lite næringsstoffer. Spesielt det vitale nitrogenet er et absolutt mangelelement der. Til og med Charles Darwin formulerte i 1842 dette såkalte revparadokset. Så hvordan lever de blomstrende samfunnene på revet i disse karrige regionene?

Mikroøkosystemer i koraller

For å svare på dette spørsmålet har marine biologer ledet av Christian Wild fra University of Bremen sett nærmere på korallrevsamfunnene - nærmere bestemt samfunn innenfor dette økosystemet: koraller er dyr, men så mange forskjellige mikroalger og bakterier lever i vevet som representerer deres egne mikroøkosystemer.

Disse såkalte holobiontene, ved hjelp av mikrobielle romkamerater, er i stand til å gjøre ting som er helt atypiske for andre dyr: fotosyntesen av mikroalgene, som de fikserer karbon gjennom, er spesielt viktig. Ved hjelp av lysenergi produseres organisk materiale, som gjør det mulig for koraller å oppnå ekstremt høye vekstrater. Dermed produserer holobiontene biomasse og leverer samtidig mat til andre organismer i habitatet korallrev.

En av de studerte korallartene, Stylophora-pennen, med åpne pol-tentakler om natten Ulisse Cardini

Ti ganger mer fiksering med størst nitrogenmangel

For å fikse nitrogen fungerer planter på land også tett med mikroorganismer kunne lignende prosesser, dvs. samtidig nitrogenfiksering av bakterier og karbonfiksering av mikroalger, løse korallrevsparadokset? Wild og teamet hans studerte dette spørsmålet på de utbredte harde korallene i et korallrev i det nordlige Rødehavet utenfor kysten av Jordan. Det spesielle med dette stedet er en sterk svingning av næringskonsentrasjoner i vannet mellom årstidene. utstilling

Overraskende, men alle koraller holdt karbon konstant gjennom året. Dette gjaldt selv om sommeren da det var veldig få næringsstoffer. Nøkkelen til dette ligger åpenbart i nitrogenfiksering av mikroorganismer. Målinger viste at det om sommeren går omtrent ti ganger så mye som på andre sesonger.

Hele revet drar nytte av tannprosesser

Dette indikerer at korallene dermed overvinner nitrogenmangelen: Bakteriene i fellesskapene i holobionts fikser også de små mengder nitrogen som er til stede og gjør næringsstoffet tilgjengelig. Dette er ikke bare til fordel for korallene, men hele revet.

Studien illustrerer hvordan de individuelle prosessene til de forskjellige korallinnbyggerne henger sammen. I tillegg er det vist at mikroorganismenes viktige rolle i denne forbindelse er undervurdert. Funnene gir en ny viktig forklaring på det darwinistiske revparadokset. (Proceedings of the Royal Society B, 2015; doi: 10.1098 / rspb.2015.2257)

En av de undersøkte korallartene (Stylophora-stilen koraller) med åpnet polypententakler om natten

En av de brukte korallkoloniene (arter: Stylophora pistillata) med oppreiste polypper tentakler om natten

"Foto: Dr. Ulisse Cardini "

(University of Bremen, 30.10.2015 - AKR)