Algen bieten eine Lebensmittelhilfe für hungernde Coral

(ISNS)--auf der ganzen Welt, Korallenriffe, die aufwendigeren anmutigen Strukturen, die als die Infrastruktur von tropischen Sea Life dienen, sind drehen ein Heiligtümer weiß, gebleicht, allen Lebens, tödlich verwundet. Wenn Riffe sterben, verschwindet die Metropole des pulsierenden Lebens, die sie umgibt.

Wissenschaftler in Europa festgestellt, dass der Bleichprozess, das tötet die Riffe noch komplizierter ist, als sie dachten. Während sie dabei waren, entdeckten sie, dass die relativ neue wissenschaftliche bildgebende Verfahren, das sie verwendet, um den sterbenden Riffen zu beobachten für allerlei andere Forschung, einschließlich Krebs-Behandlung-Studien haben kann. Die Wissenschaft arbeitet manchmal so.

Koralle-Formationen bestehen aus einer dünnen Schicht von lebenden Korallen, die oben auf Calciumcarbonat Skelette der toten Korallen sitzt. Korallen bilden Strukturen wie Ventilatoren, Blätter oder sogar Gehirne geformt. Einige bauen ganze Wände in das Meer, das Tausende von Meilen, wie das Great Barrier Reef vor Australien erstrecken kann.

Die Artenvielfalt der Korallenriffe macht sie vergleichbar mit Unterwasser Regenwälder und ist äußerst wertvoll für die Fischerei und der Tourismus Industrie aus Glück, Korallenriffe in der Nähe von ihren Ufern haben, erklärt Anders Meibom, ein Physiker an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne in der Schweiz und einer der Forscher, die die Riffe studiert.

Die Riffe überleben durch die einzigartige Symbiose zwischen den Korallen, kleinen wirbellosen Meerestieren mit harten Schalen und die Vielzahl der Algen Stämme auf die Korallen wachsen. Die Algen, neben der Bereitstellung der Korallen-Formationen mit Farbe, bieten auch ein Großteil der Nährstoffe Korallen zum Überleben brauchen. Um dies zu tun, nehmen die Algen Kohlenstoff und Stickstoff aus dem Wasser. Die Koralle schützt die Algen wiederum vor Raubtieren.

"Bis vor kurzem gab es eine große Debatte darüber, wie Korallen Stickstoff," sagte Meibom.

"Im Grunde unsere Studie und unserer Pilotstudie zeigen sehr deutlich... ist es die Algen, die effektiv den Stickstoff im Meerwasser, nimmt" sagte Meibom. Ohne Algen zu helfen, die Korallen Stickstoff aufnehmen werden sie unterernährt.

Bleichen, die nun auch einige der größten und stärksten Riffe der Welt betrifft, ergibt sich aus den Anstieg der Meerestemperaturen, Umweltverschmutzung und die zunehmende Versauerung des Ozeans. Warmes Wasser hat viel weniger Nährstoffe als kaltes Wasser, so leben in tropischen Meeren ist eine Herausforderung. Wenn Meeresbedingungen wirklich schlimm kommt, sterben die Algen und baumeln, verlassen das Riff gebleicht und sterben nach Christopher Langdon, eine Koralle Experte an der Universität von Miami, wer war nicht Meibom Forschung beteiligt. Die Koralle so weitermachen kann für eine Weile, Fang Zooplankton auf eigene, aber, wenn die Umwelt verbessert, sie werden sterben, vielleicht innerhalb von Monaten, Langdon, sagte.

Schweiz ist keine Brutstätte von Korallenriff Forschung, Meibom zugibt, und berichtete in der 14 Mai Ausgabe der Fachzeitschrift mBio gearbeitet wurde in Frankreich in den Tropen-Aquarium und Wissenschaftsmuseum in Paris und in Eilat, Israel, am Roten Meer. Für die Studie Forscher einen standard Aquarium Tank mit Korallen und Algen und fünf Gallonen von nährstoffarmen Meerwasser gefüllt. Sie injizierten Ammonium angereichert mit Stickstoff-15, eine ungewöhnliche Form von Stickstoff, als einen Impuls ins Wasser. Der Stickstoff-15 war leicht zu verfolgen und die Algen weder die Korallen einen Unterschied bemerkt.

Dann, mit einer 10 Jahre alten Technologie namens nanoskaligen Sekundär-Ionen-Spektrometrie (NanoSIMS), konnten die Forscher in der Lage, die Moleküle der Stickstoff-15 zu beobachten, wie sie im Inneren der Algenzellen angesammelt. Innerhalb von 45 Minuten zeigte die NanoSIMS leuchtende blaue Flecken, wo die Algen den Stickstoff genommen hatte und baute Kristalle der Harnsäure zu speichern.

"sie liebten es," Meibom sagte "sie saugte es wie ein Schwamm."

Die Algen schufen eine Nährstoffreservoir für die Korallen; so etwas wie eine Lebensmittelhilfe für die Korallen durch mageren Zeiten überleben.

Langdon sagte, dass die korallene Studie war das erste Mal hörte er über die Algen Speichern von Stickstoff.

Meibom, sagte die NanoSIMS-Technik war nicht neu, aber Physiker wie er nur selten Gedanken auf lebendes Gewebe zu verwenden.

Physiker wollen nicht bewältigen, Gewebe, sagte er, die sie als "nassen und klebrigen" vorstellen Biologen sind oft nicht bewusst, die Technologie in Physik Labors verwendet.

Aber das Gerät, das ermöglicht es Wissenschaftlern, wo einzelne Moleküle in komplexen lebenden Strukturen gehen zu sehen, könnte auch zur Spur wohin Medikamente in Zellen. Beispielsweise könnte die Technologie können Wissenschaftler beobachten, wie die Chemotherapie Krebszellen angreift. Diese Art von Beobachtungen könnte helfen Drogenforschern gezielte Therapien zu entwerfen, die direkt an Tumorzellen zu gehen.

"Es öffnet eine ganz neue Sphäre der Wissenschaft", sagte er.

Joel Shurkin ist ein freiberuflicher Schriftsteller mit Sitz in Baltimore. Er ist der Autor von neun Bücher über Wissenschaft und Wissenschaftsgeschichte und unterrichtete Wissenschaftsjournalismus an der UC Santa Cruz, Stanford University und der University of Alaska Fairbanks.

In Science News Service wird unterstützt durch das American Institute of Physics.