Человек и подводный мир

В чём же причина вымирания современных коралловых рифов? Основные рифостроители, мадрепоровые кораллы, представляют собой сложную симбиотическую систему, состоящую из колониальных кишечнополостных животных и одноклеточных водорослей-зооксантелл (род Symbiodinium). Водоросли заселяют мягкие ткани полипов, попадая в них из внешней среды. Зооксантеллы – фотосинтетики. Они кормят себя сами, а также поставляют сахарб своему “хозяину”. В ходе совместной эволюции некоторые виды кораллов стали настолько зависимыми от водорослей, что разучились питаться самостоятельно, и даже утратили щупальца. Кроме того, в “услугу” за предоставленное “помещение-убежище” и некоторые вещества водоросли помогают кораллам извлекать из воды карбонат кальция, то есть строить минерализованный скелет. Благодаря зооксантеллам, колонии кораллов выделяют гораздо больше кислорода, нежели потребляют.

И вот уже более 25 лет как всё чаще и чаще стали находить колонии, “покинутые” симбионтами. Вернее, водоросли погибли, а новые в тканях кораллов почему-то не поселились. В первую очередь, такие колонии обесцвечиваются. Обычно же они зелёные, красные, пурпурные, жёлтые или синие из-за пигментов, содержащихся в водорослях. Колония кораллов без зооксантелл – ослабленная живая система, и до недавнего времени было распространено мнение, что обесцвеченные кораллы становятся удобной мишенью для болезнетворных микроорганизмов. Теперь же появились сведения о том, что именно бактерии вызывают обесцвечивание кораллов и происходит это при повышении температуры воды.

Биохимические основы ослабления обесцвеченных кораллов изучены пока недостаточно. В соответствии с одной из гипотез, исчезновение симбионтов в некоторых случаях приводит к изменению ионного обмена, что отражается на свойствах клеточных мембран полипов: в частности, может возрасти адгезия бактерий к этим клеткам. (Правда, имеются данные, свидетельствующие о том, что способность микроорганизмов прикрепляться к поверхности живой ткани кораллов вызвана изменением свойств самих бактерий из-за повышения температуры воды.) Другая гипотеза объясняла понижение защитных свойств полипов тем, что исчезновение симбионтов приводит к существенному уменьшению содержания сахаров в тканях кораллов – в результате они становятся менее устойчивыми к патогенам и их токсинам. Однако в последнее время появились сведения, что в некоторых случаях обесцвечивание вызывают именно бактерии. Они атакуют ослабленные повышенной температурой воды кораллы, и те, в свою очередь, лишаются своих симбионтов (такие данные получены, например, для бактерии Vibrio AK-1 и средиземноморского коралла Oculina patagonica). Скорее всего, справедливы все эти гипотезы, и перечисленные факторы действуют совместно. Главное же состоит в том, что ослабление полипов вызывается гипертермией.

Интересно, что многие из микроорганизмов ранее не представляли опасности для кораллов, и патогенами они стали только в новых условиях. За последние десять лет у кораллов было зарегистрировано 11 видов заболеваний, до этого никогда у них не встречавшихся. Количество колоний, поражённых ими во Флориде, растёт катастрофически: за эти же десять лет оно увеличилось более чем на 400 %! Только для четырёх из этих болезней известны возбудители. Доктор Джим Портер (Jim Porter), отвечающий именно за эту часть упомянутого проекта, установил, что в одном из случаев возбудителем становятся бактерии, в другом – синезелёные водоросли (то есть тоже бактерии), в третьем – вирус. А вот некоторые восьмилучевые кораллы, такие, например, как морские веера-горгонарии, в основном поражаются грибком-аспергиллом (Aspergillus). Это наземный организм, но вот надо же, “ушёл” в воду и поселился на горгонариях. Последние из-за этого подвергаются механическому разрушению: отмершие участки колоний ломаются и “выкрашиваются”, предварительно утрачивая гибкость. Но горгонарии живут на течении, часто – сильном, ставя лов-чую сеть своего веера поперёк несущего пищу потока. И колеблемым движениями воды морским веерам не устоять. Их поражённые аспергиллом и ставшие жёсткими участки ломаются, нарушая механическую целостность всей конструкции. Постепенно ещё живая колония разваливается. Вот ещё один пример: вызываемое цианобактерией Phormidium corraliticum заболевание “чёрная лента” убивает коралл-мозговик размером с арбуз всего за месяц.