Die Ergebnisse der Wissenschaftler legen nahe, dass Korallen dem Klimawandel standhalten werden

Korallen organisieren Proteine ​​sorgfältig, um steinharte Skelette zu bilden

Stylophora pistillata, eine im Indopazifik verbreitete Steinkoralle. Bildnachweis: Kevin Wyman / Rutgers University

Charles Darwin, der britische Naturforscher, der sich für die Evolutionstheorie einsetzte, stellte fest, dass Korallen weitreichende Strukturen bilden, die größtenteils aus Kalkstein bestehen und tropische Inseln umgeben. Er wusste nicht, wie sie dieses Kunststück vollbrachten.

Nun haben Rutgers-Wissenschaftler gezeigt, dass Korallenstrukturen aus einem Biomineral bestehen, das eine hochorganisierte organische Mischung von Proteinen enthält, die dem ähnelt, was sich in unseren Knochen befindet. Ihre Studie, veröffentlicht in der Zeitschrift der Royal Society Interface, zeigt zum ersten Mal, dass mehrere Proteine ​​räumlich organisiert sind – ein Prozess, der für die Bildung eines steinharten Korallenskeletts entscheidend ist.

“Unsere Forschung ergab ein kompliziertes Netzwerk von Skelettproteinen, die räumlich interagieren, was wahrscheinlich für alle Steinkorallen gilt”, sagte Manjula P. Mummadisetti, die die Forschung leitete, während sie als Postdoktorandin im Rutgers Environmental Biophysics and Molecular Ecology Laboratory unter der Leitung von war leitender Autor Paul G. Falkowski. Sie ist jetzt leitende Wissenschaftlerin bei AVMBioMed in Pottstown, Pennsylvania. “Es ist wichtig, die Mechanismen der Biomineralisierung von Korallen zu verstehen und zu verstehen, wie diese unschätzbaren Tiere im Zeitalter des anthropogenen Klimawandels fortbestehen.”

“Unsere Ergebnisse legen nahe, dass Korallen dem durch menschliche Aktivitäten verursachten Klimawandel standhalten werden, basierend auf der Präzision, Robustheit und Widerstandsfähigkeit ihres beeindruckenden Prozesses zur Bildung steinharter Skelette”, sagte Falkowski, ein angesehener Professor an der School of Arts and Sciences and School für Umwelt- und Biowissenschaften an der Rutgers University-New Brunswick.

Korallenriffe schützen von Erosion und Stürmen bedrohte Küsten und bieten Fischlebensraum, Baumschule und Laichgründe. In der Tat versorgen Korallenriffe etwa eine halbe Milliarde Menschen mit Nahrung, die auch von ihnen abhängig sind, um ihren Lebensunterhalt zu verdienen. Die Erwärmung des Meereswassers durch den Klimawandel gefährdet Korallen jedoch durch tödliches Bleichen und Krankheiten. Mehr saures Meerwasser, Anstieg des Meeresspiegels, nicht nachhaltige Fischerei, Schiffe, die Riffe beschädigen, invasive Arten, Meeresschutt und tropische Wirbelstürme stellen laut der National Oceanic and Atmospheric Administration zusätzliche Bedrohungen dar.

Rutgers Wissenschaftler untersuchten die räumlichen Wechselwirkungen der Proteine, die im Skelett von Stylophora pistillata, einer im Indopazifik verbreiteten Steinkoralle, eingebettet sind. Steinkorallen haben sich über mehr als 400 Millionen Jahre entwickelt und bilden enorme Riffe in flachen subtropischen und tropischen Meeren. Sie wurden die “Regenwälder des Meeres” genannt.

Um das Überleben von Korallen anhand ihrer Anpassung an den globalen Klimawandel über Millionen von Jahren vorhersagen zu können, muss unter anderem verstanden werden, wie sie Riffe bauen, indem sie Kalziumkarbonat absondern. Dieser Prozess wird als Biomineralisierung bezeichnet.

Die Wissenschaftler zeigten, dass mehrere Proteine ​​zusammenarbeiten, um optimale Bedingungen für die Biomineralisierung zu schaffen. Diese Proteine ​​sind nicht zufällig lokalisiert, sondern räumlich gut organisiert, was die Wissenschaftler erstmals ausführlich beschrieben haben. Die Wissenschaftler enthüllten die räumlichen Muster, wenn sich zwischen dem lebenden Gewebe des Tieres und seiner Basis oder einem älteren Skelett ein neues Mineral bildet.


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Mehr Informationen:
Manjula P. Mummadisetti et al., Das räumliche Netzwerk von Skelettproteinen in einer Steinkoralle, Zeitschrift der Royal Society Interface (2021). DOI: 10.1098 / rsif.2020.0859

Journalinformationen:
Zeitschrift der Royal Society Interface

Bereitgestellt von der Rutgers University

Zitat: Die Ergebnisse der Wissenschaftler legen nahe, dass Korallen dem Klimawandel (2021, 8. April) standhalten werden. Dies wurde am 9. April 2021 von https://phys.org/news/2021-04-scientists-corals-climate.html abgerufen

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