Die Vielfalt des Mikrobioms des pazifischen Korallenriffs – Mikroorganismen, die dabei helfen, die Riffproduktivität und Biodiversität voranzutreiben und aufrechtzuerhalten – könnte einer neuen Forschung zufolge der derzeit geschätzten gesamten Mikroorganismenvielfalt auf der Erde nahekommen. Die Ergebnisse, veröffentlicht in Naturkommunikation und die Verwendung von Daten, die von der Tara Pacific Expedition während ihrer mehr als zweijährigen Reise gesammelt wurden, stellen die bisher größte Untersuchung der Mikrobiomvielfalt von Korallenriffen dar und legen nahe, dass die weltweite Anzahl von Mikroorganismen möglicherweise erheblich unterschätzt wurde.
Korallenriffe gehören zu den vielfältigsten Ökosystemen der Erde und beherbergen 30 % der Meeresvielfalt, darunter Millionen mehrzelliger Organismen und damit verbundener Mikroorganismen. Diese Mikroorganismen sind ein starker Indikator für die Gesundheit der Riffe, doch das Ausmaß der Artenvielfalt der Korallenriffe ist auf ozeanischer Ebene unerforscht. Darüber hinaus besteht aufgrund des Rückgangs der Korallenbedeckung infolge des Klimawandels allgemeine Sorge um die Zukunft der Korallenriffe.
Pierre Galand und Kollegen sammelten insgesamt 5.392 Proben von drei Korallenarten (Millepora platyphylla oder Feuerkoralle, Porites lobata oder Lappenkoralle und Pocillopora meandrina oder Blumenkohlkoralle), zwei Fischarten (Acanthurus triostegus oder Sträflingskoralle und Zanclus cornutus oder maurisches Idol). ) und Plankton in 99 verschiedenen Riffen von 32 Inselsystemen im Pazifik zwischen 2016 und 2018. Diese Proben wurden sequenziert, um die Zusammensetzung des Riffmikrobioms zu bestimmen, und kartiert, um die geografische Verteilung aufzuzeichnen. Die Autoren haben außerdem die Temperatur, den Salzgehalt und andere Umwelteigenschaften des Wassers an jeder Probenahmestelle gemessen.
Die Autoren berichten, dass ihre Proben 2,87 Milliarden genetische Sequenzen umfassen, was rund 25 % mehr ist als die 2,2 Milliarden Proben, die zuvor vom Earth Microbiome Project (einem globalen Projekt zur Kartierung der Mikrobiomvielfalt) gemeldet wurden. Insgesamt zeigte Plankton die größte Mikrobiomvielfalt. Klingenfeuerkorallen hatten das vielfältigste Mikrobiom unter den Korallenarten, während die Mikrobiome von Maurischen Idolen vielfältiger waren als die von Sträflingstang. Die Autoren berichten, dass die Mikrobiome der Korallen nicht dem erwarteten Muster einer größeren Vielfalt im Westpazifik folgten, wo eine größere Vielfalt an Korallenarten beheimatet ist als im Ostpazifik. Es gab auch keinen signifikanten Zusammenhang zwischen der Meerwassertemperatur und der Mikrobiomvielfalt.
Ein zweiter Artikel von Alice Rouan, Eric Gilson und Kollegen, ebenfalls veröffentlicht in Naturkommunikationuntersuchten den Zusammenhang zwischen Änderungen der Wassertemperatur und der Länge der Telomer-DNA (ein umweltempfindlicher Marker für Gesundheit und Alterung) in zwei Arten von Korallen, die Riffe bilden. Die Autoren berichten, dass saisonale Temperaturschwankungen die Telomerlänge bei den kurzlebigen und stressempfindlichen Arten von Steinkorallen (Pocillopora) beeinflussten, während die langlebigeren und robusteren Arten von Steinkorallen (Porites) von ungewöhnlichen Hitzewellen und Kälte betroffen waren Perioden statt saisonaler Schwankungen. Dies deutet darauf hin, dass die Telomere einiger Korallen unterschiedlich auf die Auswirkungen des Klimawandels reagieren könnten.
Zwei weitere Artikel veröffentlicht in Wissenschaftliche Datenvon Fabien Lombard und Kollegen bzw. Caroline Belser und Kollegen, beschreiben die Sampling-Methodik und das Datengenerierungs-Framework von Tara Pacific.
Zusammengenommen bieten diese Artikel Einblicke in die Gesundheit und Artenvielfalt der Korallenriffe im gesamten Pazifischen Ozean.
Die Tara Pacific Expedition ist ein multidisziplinäres Projekt zur Erforschung der Artenvielfalt Tausender Korallenriffe im Pazifischen Ozean – mehr als 100 Wissenschaftler aus 23 Instituten in acht Ländern haben dazu beigetragen. Der Schoner Tara begab sich auf eine zweieinhalbjährige Reise, um Proben von mehr als dreißig Inselsystemen zu sammeln.
Die Ergebnisse der Expedition werden in einer Sammlung von acht Artikeln präsentiert, die in mehreren Springer Nature-Zeitschriften veröffentlicht wurden. Die komplette Kollektion ist verfügbar Hier.
Mehr Informationen:
Pierre E. Galand et al., Vielfalt des Korallenriff-Mikrobioms im Pazifischen Ozean, Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38500-x
Alice Rouan et al.: Die Regulierung der Telomer-DNA-Länge wird durch saisonale Temperaturunterschiede in kurzlebigen, aber nicht in langlebigen, Riff bildenden Korallen beeinflusst. Naturkommunikation (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-38499-1
Fabien Lombard et al., Open-Science-Ressourcen der Tara-Pacific-Expedition durch Korallenriff- und Oberflächenozean-Ökosysteme, Wissenschaftliche Daten (2023). DOI: 10.1038/s41597-022-01757-w
Caroline Belser et al., Integratives Omics-Framework zur Charakterisierung von Korallenriff-Ökosystemen der Tara Pacific-Expedition, Wissenschaftliche Daten (2023). DOI: 10.1038/s41597-023-02204-0