Они обнаружили, что вместо использования одного гена для контроля выработки пигмента кораллы используют несколько копий одного и того же гена. В зависимости от того, сколько генов активны, кораллы станут более или менее красочными.Доктор Йорг Виденманн, профессор биологической океанографии и руководитель лаборатории коралловых рифов Университета, говорит: «Это была одна из давних загадок биологии коралловых рифов — почему иногда особи одного и того же вида кораллов могут показывать такие разительные различия в цвете, несмотря на то, что они сидят бок о бок на рифе и находятся в одних и тех же условиях окружающей среды.
Ключевой вывод состоит в том, что эти так называемые «цветовые морфы» используют не один единственный ген для контроля выработки пигмента, а несколько его идентичных копий. . "Исследование, опубликованное в журнале Molecular Ecology, также объяснило, как эта стратегия может помочь кораллам выжить в стрессовой среде.Используя в качестве модели кораллового оленя Acropora millepora, команда обнаружила, что флуоресцентные пигменты, которые в основном отвечают за цвет кораллов, действуют как солнцезащитные фильтры для симбиотических водорослей, обитающих в тканях кораллов.
Этим водорослям требуется свет для производства сахаров, которые они могут вносить в питание кораллов в обмен на укрытие и снабжение питательными веществами, которые обеспечивает коралл-хозяин.Однако интенсивность света на коралловых рифах может иногда превышать уровни, которые полезны для водорослей, и свет становится опасным для симбиотического партнерства.
Этот легкий стресс может в конечном итоге способствовать потере симбиотических водорослей — процессу, известному как обесцвечивание кораллов. Если партнерство не может быть восстановлено, кораллы часто погибают.Доктор Виденманн объясняет: «Кораллы прочно прикреплены к субстрату, поэтому они не могут просто двигаться в тени, когда получают слишком много солнечного света.
Вместо этого им нужно повысить свою способность справляться с слишком большим количеством солнца в это время. Мы показываем что повышенный уровень освещенности включает гены, ответственные за производство цветных солнцезащитных пигментов. Вот почему кораллы обычно более красочны в наиболее освещенных частях колонии ».
Однако за усиление защиты приходится платить, и кораллам необходимо выделять значительные запасы энергии для накопления большого количества белковых пигментов, которые характерны для ярко окрашенных кораллов. Эта энергия может быть отделена от других важных процессов, что может привести к снижению темпов роста или уменьшению количества потомства.
Следовательно, яркий цвет может быть не лучшим вложением для кораллов, поселившихся в менее освещенных частях рифов.Доктор Виденманн говорит: «Генетическая основа, обеспечиваемая вариацией числа копий гена, гарантирует, что некоторые особи в популяции кораллов могут очень хорошо защитить себя, они, вероятно, лучше выживут в стрессовой среде. Другие менее защищены, но могут вкладывать свою энергию в процессы Это могло бы помочь им преуспеть в среде обитания с меньшим световым стрессом.
Получающийся в результате цветной полиморфизм увеличивает потенциал коралловых видов по расширению ареала их распространения вдоль крутых световых градиентов коралловых рифов и к заселению более экологических ниш.«Наше открытие предполагает, что репертуар стрессовых реакций рифовых кораллов больше, чем считалось ранее».
Для исследования исследователи из Университета Саутгемптона работали вместе с коллегами из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии и Университета Ульма в Германии.