هنگام رشد، مرجان ها در دریایی از میکروب های دریایی مانند باکتری ها، جلبک ها و ویروس ها غوطه ور می شوند. در حالی که این میکروارگانیسم‌های بسیار فراوان و کوچک به روش‌های مختلف بر جوامع مرجانی تأثیر می‌گذارند، مطالعه جدیدی توسط محققان مؤسسه اقیانوس‌شناسی Woods Hole (WHOI)، مؤسسه علوم اقیانوسی برمودا (BIOS) و دانشگاه کالیفرنیا، سانتا باربارا (UCSB) انجام شد. نشان می‌دهد که مرجان‌ها بر میکروب‌های آبهای اطرافشان نیز تأثیر می‌گذارند.
در مشاهدات آزمایشگاهی جدید از فعل و انفعالات بین مرجان ها و باکتری های پلانکتون، معروف به پیکوپلانکتون، محققان دریافتند که مرجان ها به طور انتخابی از انواع خاصی از باکتری ها تغذیه می کنند - همان باکتری هایی که رشد آنها توسط مواد آلی و مواد مغذی آزاد می شود. مرجان ها
ایمی آپریل، میکروبیولوژیست WHOI، یکی از نویسندگان مقاله منتشر شده در 12 اکتبر، می گوید: "ما می دانیم که میکروب های دریایی نقش عمده ای در انتقال مواد مغذی و بازیافت مواد به شکل هایی دارند که برای مرجان ها قابل استفاده تر است." ، 2016، در مجله Limnology and Oceanography. اما این مطالعه برای اولین بار نشان می‌دهد که مرجان‌ها کنترلی بر تولید میکروب‌های اطراف خود دارند و مرجان‌ها از آن برای نفع رشد خود استفاده می‌کنند.»
مرجان ها یک لایه سطحی محافظ مخاط ترشح می کنند که از جامعه فعال میکروب ها نیز پشتیبانی می کند. به منظور درک بهتر اینکه چگونه مرجان ها و مخاط مرجانی ممکن است با میکروب های موجود در آب های صخره های اطراف تعامل داشته باشند، آپریل و همکارانش شان مک نالی و ریچل پارسونز در BIOS، آزمایش های مبتنی بر آکواریوم را با استفاده از مستعمرات مرجان های P. astreoides به دست آمده از سه مرجان انجام دادند. صخره های برمودی.
در مجموع 9 مخزن آب دریا در آزمایش 12 روزه استفاده شد.تیم تحقیقاتی میکروب‌ها را در آب دریا شمارش کردند تا بتوانند جمعیت‌های مختلف و نحوه واکنش آنها به درمان‌های مختلف را ردیابی کنند. سه تا از مخازن به عنوان "کنترل" مورد استفاده قرار گرفتند و هیچ افزودنی دریافت نکردند، در حالی که محققان مخاط به دست آمده از مرجان های P. astreoides را به سه تانک اضافه کردند. در سه مخزن باقیمانده، مرجان‌ها معرفی شدند و بعداً حذف شدند تا محققان بتوانند اثرات آنها را بر میکروب‌های موجود در آب دریا مشاهده کنند.
"آپریل می گوید: "وقتی مرجان ها را در مخازن قرار دادیم، تعداد میکروب های موجود در آب دریا به شدت کاهش یافت." ما مشاهده کردیم که مرجان‌ها به طور انتخابی از چندین نوع باکتری تغذیه می‌کنند - Rhodobacteraceae، Synechococcus، و SAR11، که فراوان‌ترین گروه‌های باکتری در اقیانوس هستند. سپس مرجان‌ها را از مخازن آب دریا خارج کردیم و مشاهده کردیم که یک باکتری قوی است. افزایش این میکروب ها."
به گفته محققان، این افزایش تا حدی در نتیجه پر شدن خود میکروب‌ها بود، زیرا مرجان‌ها دیگر از آنها تغذیه نمی‌کردند. اما این تیم همچنین چیز شگفت‌انگیزی را مشاهده کرد: نرخ بسیار سریع رشد میکروبی.
"نرخ های رشد بسیار بالا بود، به خصوص در مورد SAR11، که یکی از سریع ترین نرخ های رشدی بود که تاکنون ثبت شده است." "این نشان می‌دهد که میکروب‌ها روی چیزی رشد می‌کنند که مرجان‌ها در مخزن باقی می‌گذارند. برای اولین بار، ما تأثیرات مهمی را مشاهده می‌کنیم که مرجان‌ها بر کل جامعه میکروبی اطراف دارند."
یکی از چیزهای کلیدی دیگری که تیم تحقیقاتی مشاهده کردند که در مخازن مرجانی در نتیجه چرای باکتری ها اتفاق می افتد، معدنی شدن مجدد نیتروژن در آب بود. در اکوسیستم های صخره های مرجانی سالم، غلظت آمونیاک - یک محصول زاید سمی که توسط اکثر حیوانات تولید می شود - نزدیک به صفر است. دلیل آن این است که میکروب ها دائماً آمونیاک را به اشکال مختلف و کمتر سمی مانند نیترات تبدیل می کنند و نیتروژن را به آب باز می گرداند. در حالی که محققان از این فرآیند سم زدایی در اکوسیستم صخره ها آگاه بودند، منبع میکروب های مسئول یک راز بود.
آلیسون سانتورو، میکروبیولوژیست در UCSB و نویسنده همکار توضیح می دهد: «تا به حال، دقیقاً مشخص نبود که این فرآیند در کجا رخ می دهد، چه در ماسه یا در ستون آب یا در ارتباط با مرجان ها رخ می دهد.. "این مطالعه نشان می دهد که این فرآیند سم زدایی به طور مستقیم و فیزیکی با مرجان ها مرتبط است."
در مخازن حاوی مخاط اما بدون مرجان، تیم تحقیقاتی تغییرات شدیدی را مانند آنچه در مخازن مرجانی وجود دارد مشاهده نکردند. آنها به افزایش اندکی در میکروب ها با افزودن اولیه مخاط اشاره کردند.
آپریل می گوید: «این فقط مخاط نیست که باعث می شود میکروب های موجود در آب فعال تر شوند. "این در واقع همان چیزی است که مرجان آزاد می کند، که هنوز یک گروه نامشخص از ترکیبات است."
ریچل می‌افزاید: «این مطالعه نشان می‌دهد که مرجان‌ها در واقع با انتخاب دودمان‌های خاصی از پیکوپلانکتون‌ها برای حذف و همچنین با استفاده از ترکیبات کربن پیچیده‌ای که توسط مرجان‌ها دفع می‌شوند برای ترویج رشد این دودمان‌ها، در واقع بر جامعه پیکوپلانکتون تأثیر می‌گذارند». پارسونز، اقیانوس شناس میکروبی در BIOS و همکار مقاله.
صخره های مرجانی، که از جوامع متنوع ماهی و دیگر جانداران دریایی حمایت می کنند، به دلیل تأثیرات ناشی از انسان، مانند گرم شدن آب ها و اسیدی شدن اقیانوس ها، در سطح جهان با نرخ بی سابقه ای در حال کاهش هستند. محققان می گویند که نیاز فوری به کشف چگونگی تأثیر برهمکنش های خاص پیکوپلانکتون مرجانی به این اکوسیستم های در معرض خطر وجود دارد.
