Коралловые рифы известны своим «салютом жизни» — раз в год множество колоний одновременно выбрасывают в воду яйца и сперматозоиды. Однако то, что происходит в кораллах за месяцы до массового выброса гамет, до сих пор оставалось тайной для науки.
Результаты нового трехлетнего исследования аспирантки Хен Азулай и профессора Маоз Файн (Еврейский университет и Межуниверситетский институт морских наук в Эйлате), а также их коллеги Карин Кляйнаус (Университет Стони-Брук) продемонстрировали, что в организме кораллов происходят гормональные циклы, удивительно схожие с теми, что регулируют размножение у человека и других животных.
Исследователи изучали рифообразующий коралл Acropora eurystoma в заливе Акаба на севере Красного моря — регионе, который часто называют потенциальным «убежищем» от океанского потепления. С 2021 по 2023 год они регулярно брали пробы кораллов на различных стадиях репродуктивного цикла и впервые составили многолетнюю картину изменений стероидных гормонов во время созревания половых клеток.
Результаты удивили ученых. Ранее считалось, что «эстрогеноподобные» гормоны должны достигать пика непосредственно перед нерестом. Однако вместо этого максимальный уровень эстрогена наблюдали на самых ранних этапах формирования яиц — за несколько месяцев до выброса гамет, а затем он постепенно снижался по мере созревания. Прогестерон, напротив, оставался относительно постоянным в течение сезона размножения, но резко увеличивался уже после нереста, что намекает на его роль в запуске следующего цикла.
Не менее значимым открытием стали факторы, управляющие этими колебаниями. Главным «дирижером» гормонального ритма оказалась не температура воды, а свет: продолжительность дня и уровень ультрафиолета наиболее точно объясняли изменения уровня эстрогена на протяжении всех трех лет наблюдений. В эпоху, когда внимание ученых почти полностью сосредоточено на потеплении океана, это важное напоминание о роли других экологических сигналов.
Авторы исследования выявили и структурные отличия внутри самих колоний. Несмотря на то, что гормоны распределялись по колонии довольно равномерно, развивающиеся яйца значительно чаще встречались в центральных, более зрелых участках, чем на периферии, где наблюдается активный рост. Это указывает на то, что на реакцию отдельных полипов на общие гормональные сигналы могут влиять возраст, энергетические запасы или стадия развития ткани.
Практическая значимость исследования заключается в том, что оно позволяет обнаружить неблагополучие рифа еще до явных нарушений нереста. Описанные гормональные циклы являются базовым эталоном здорового репродуктивного состояния. Отклонения от этого профиля в будущем могут стать ранним индикатором того, что кораллы испытывают стресс и плохо готовятся к размножению.
«Успешное размножение — это то, что позволяет рифам восстанавливаться после разрушений, — подчеркивает Маоз Файн. — Чем лучше мы понимаем биологию этого процесса, тем лучше сможем мониторить и защищать рифы в изменяющихся условиях». В дальнейшем ученые намерены проверить, действуют ли подобные гормональные ритмы у других видов кораллов и в других регионах. Если это подтвердится, привычные представления о размножении кораллов и подходы к охране рифов могут претерпеть серьезные изменения.
Фото: hi-tech.mail.ru
