Noc potrzebna do regeneracji nawet koralowcom
Po raz pierwszy naukowcom udało się wykazać, że noc to czas, kiedy koralowce zapadają w sen. W tym czasie uruchamiają mechanizmy naprawy DNA uszkodzonego w ciągu dnia.
Noc potrzebna do regeneracji
.Sen jest niezbędny dla dużej części przedstawicieli królestwa zwierząt – przypomnieli badacze z Hiszpańskiej Narodowej Rady ds. Badań Naukowych. To noc jest momentem, kiedy uruchamiane są mechanizmy naprawy neuronów i różnych tkanek, które pomagają organizmowi zregenerować się po codziennej aktywności.
Choć jest to ryzykowny proces, śpiące organizmy są bardziej narażone na atak drapieżników, to zjawisko snu występuje nawet u bezkręgowców.
Do tej pory nie było jednak wiadomo, czy inne, bardziej pierwotne grupy organizmów pozbawione neuronów, takie jak koralowce, wykazują jakąkolwiek formę nocnego odpoczynku.
Nocą także koralowce śpią
.Badanie opisane na łamach magazynu „Cell Host & Microbe” pokazało, że nocą także koralowce śpią.
Według badaczy wskazuje to, że sen jest wyraźnie starszym mechanizmem ewolucyjnym niż dotąd sądzono – już miliardy lat temu mógł odgrywać istotną rolę w utrzymywaniu równowagi w relacjach między gospodarzem a mikroorganizmami. Badania przeprowadzono na żywej rafie koralowej u wybrzeży wyspy Curaçao na Morzu Karaibskim, na koralowcu Pseudodiploria strigosa, w którym żyje symbiotyczny glon Breviolum. W czasie regularnych nurkowań badacze analizowali te organizmy za dnia i nocą.
„Pseudodiploria strigosa śpi przez jedną trzecią doby, podobnie jak ludzie, a cykl dnia i nocy reguluje jego zegar biologiczny, zwany rytmem dobowym” – wyjaśnił Bradley Allen Weiler, autor badania.
Gdy zapada ciemność, koralowce uruchamiają mechanizmy naprawy DNA uszkodzonego w ciągu dnia. W świetle dziennym ich symbionty przeprowadzają fotosyntezę wewnątrz komórek koralowca. W jej wyniku powstaje odżywcza materia organiczna, ale jednocześnie wytwarzane są reaktywne formy tlenu, mogące uszkadzać zarówno tkanki, jak i materiał genetyczny gospodarza. W czasie snu koralowca, zamieszkujące go glony pozostają aktywne, choć ze względu na brak światła nie prowadzą już fotosyntezy.
Bez snu symbioza koralowców z glonami byłaby więc dla nich toksyczna – podkreślili badacze.
„Możliwe, że te mikroorganizmy zostały uwięzione wewnątrz komórek koralowców miliardy lat temu i że ten kontakt doprowadził do powstania relacji obopólnie korzystnej. Jednak takie związki nie są intencjonalne i jeśli są utrzymywane, to dzięki pewnym mechanizmom kontroli i równowagi” – dodał kierujący pracami Javier del Campo.
Szansa na odbudowę raf koralowych?
.Według naukowców odkrycie może pomóc w kształtowaniu strategii odbudowy raf, polegających na hodowli koralowców poza ich naturalnym środowiskiem i ich późniejszym ponownym wprowadzaniu do oceanu. „Teraz lepiej rozumiemy fizjologię koralowców, wielkich architektów ekosystemów morskich” – uważa dr Weiler.
Badanie na temat tego, jak noc wpływa na odbudowę koralowców, może również pomóc ustalić, w jaki sposób mikroorganizmy wpływają na reakcję tych zwierząt na zmiany klimatu. Jednocześnie potwierdza, że sen jest pradawnym mechanizmem obecnym już u pierwszych zwierząt miliardy lat temu i że służy naprawie DNA oraz tkanek uszkadzanych w trakcie codziennej aktywności.
„Często myślimy, że tylko zwierzęta posiadające mózg muszą spać, ale wszystkie istoty żywe w jakiś sposób muszą się regenerować. Ustanowienie wewnętrznego rytmu, który to umożliwia, jest bardzo starą i niezwykle skuteczną strategią ewolucyjną” – powiedział prof. del Campo.
Polak współautorem przełomowego badania o przyszłości koralowców
.W całej historii geologicznej koralowców sześciopromiennych największą odpornością wykazywały się formy głębokowodne. Dlatego mogą dawać nadzieję na przetrwanie części linii ewolucyjnych w czasie, gdy rafy koralowe wymierają – wynika z nowych badań opublikowanych w „Nature”.
Chodzi o artykuł na temat globalnej filogenezy (czyli analizy ewolucji) koralowców, badania o przyszłości koralowców, ujawniającej ich odporność i wrażliwość w długiej perspektywie czasowej. W pracy przedstawiono kompleksową – i dotąd największą tego typu – analizę filogenetyczną opartą na danych molekularnych, obejmujących setki nowo zsekwencjonowanych taksonów koralowców, która została skalibrowana czasowo poprzez dane paleontologiczne. Autorami publikacji są międzynarodowy zespół biologów oraz paleontolog. Pierwszą autorką jest dr Claudia Francesca Vaga, obecnie pracująca w Muzeum Historii Naturalnej w Waszyngtonie (USA). Polskę reprezentuje prof. Jarosław Stolarski z Instytutu Paleobiologii PAN.
Jak zaznaczył prof. Stolarski, główną motywacją badań była chęć zrozumienia, w jaki sposób koralowce reagowały na wyzwania środowiskowe w przeszłości – a wiedza ta jest kluczowa dla przewidywania ich losów w przyszłości, zwłaszcza w kontekście wymierania płytkowodnych raf koralowych.
PAP / MK
