Niektóre gatunki koralowców i jednokomórkowych glonów już dawno temu odkryły, że warto się trzymać razem. Zyskuje na tym każda ze stron. Glony - wbudowywane do komórek koralowców - są nie tylko bezpieczne, ale też otrzymują od koralowca związki azotu czy fosforu, a także dwutlenek węgla potrzebny w procesie fotosyntezy. Koralowce z kolei mogą korzystać z cukrów i tlenu wytwarzanych przez glony. Dodatkowo obecność glonów wyraźnie zwiększa szybkość tworzenia wapiennego szkieletu przez koralowce symbiotyczne, przypuszczalnie dzięki zmniejszeniu kwasowości roztworu, z którego wytrąca się wapienny szkielet.

Dopiero teraz okazało się jednak, że koralowce i glony to naprawdę starzy znajomi - ich symbioza sięga co najmniej późnego triasu - pokazali naukowcy w sprytnych badaniach opublikowanych w prestiżowym "Science Advances" . W badaniach wiodący udział mieli badacze z Instytutu Paleobiologii PAN (dr Katarzyna Frankowiak i prof. Jarosław Stolarski) a także uczeni z kilku instytucji z Polski, USA, Brazylii i Szwajcarii.

BOOM NA KORALE

"Historia ewolucyjna koralowców sześciopromiennych jest bardzo długa - sięga paleozoiku i liczy ponad 400 mln lat" - mówi w rozmowie z PAP autor korespondencyjny badań, prof. Jarosław Stolarski z Instytutu Paleobiologii PAN w Warszawie. Wyjaśnia jednak, że z tych najwcześniejszych czasów zachowało się bardzo niewiele skamieniałości koralowców. "Boom ewolucyjny tych zwierząt nastąpił dopiero w środkowym triasie - ok. 240 mln lat temu. Wtedy pojawiło się mnóstwo koralowców rafotwórczych, a ich sukces ciągnie się do dziś. Dotąd trudno było zrozumieć, co było przyczyną ich powodzenia. Nasze badania pokazują, że udział w tym sukcesie mogły mieć właśnie glony" - tłumaczy naukowiec.

Prof. Stolarski opowiada, że w badaniach zespołu - w ramach badań prowadzonych przez dr Katarzynę Frankowiak z IP PAN - na warsztat wzięto znalezione w Turcji skamieniałe szczątki koralowców sprzed 212 mln lat, pochodzące z dna ówczesnego oceanu - Tetydy.

TRWAŁOŚĆ SZKIELETU i LICHOŚĆ CIAŁA

Wcale nie było jednak proste zbadanie, czy koralowce z tego okresu już żyły w symbiozie z glonami. O ile bowiem szkielety koralowców mają trwały mineralny szkielet i mają szansę przetrwać do naszych czasów w postaci skamieniałości, o tyle jednokomórkowe glony żyjące wewnątrz komórek tkanek koralowców (tzw. endosymbioza) nie zostawiają po sobie żadnych bezpośrednich śladów w materiale kopalnym. Naukowcy wpadli jednak na pomysł, jak - drogą dedukcji - przekonać się czy współpraca na linii koralowce-glony ma długą przeszłość.

Najpierw trzeba było jednak zbadać współczesne koralowce - nie do końca wiadomo było bowiem, jak fakt współpracy z glonem przekłada się na ich budowę szkieletu.

GLON NADAJE RYTM I TON

Badania prowadzone przez Polaków pokazały, że u koralowców symbiotycznych przetwarzanie materii związane jest z cyklem dobowym - fotosynteza u glona zachodzi przecież jedynie w dzień. Tymczasem koralowce, które nie żyją z glonami w symbiozie, są od pór dnia i nocy bardziej niezależne. A to wszystko ma odbicie w strukturze szkieletu. "U koralowców z triasu udało nam się odnaleźć mikroskalową cykliczność, a to znaczy, że prowadziły symbiozę" - informuje prof. Stolarski.

Dodaje, że hipotezę tę udało się potwierdzić jeszcze za pomocą drugiej metody - izotopowej. Międzynarodowy zespół pokazał, że szkielety koralowców symbiotycznych i asymbiotycznych pod tym względem różnią się od siebie. Wyniki próbek z triasu wskazują, że koralowce musiały współpracować z glonami.

BLAKNĄCE RAFY

Jak przyznaje badacz, nie każde warunki sprzyjają symbiozie koralowiec-glon. I tak np. jeśli temperatura wody jest zbyt wysoka, następuje zerwanie współpracy i glon jest uwalniany z komórek koralowca. Objawia się to tym, że koralowiec blaknie. To wielki problem, obserwowany np. na Wielkiej Rafie Koralowej. "Badania nad ewolucyjną historią symbiozy koralowców przydać się mogą, by ustalić przyczyny zamierania współczesnych raf koralowych" - komentuje prof. Stolarski.

PAP - Nauka w Polsce, Ludwika Tomala

lt/ zan/