Cercetările efectuate la Universitatea din Hawaiʻi (UH) la Școala de Științe și Tehnologie a Oceanului și Pământului Mānoa (SOEST) pe un burete marin din Golful Kāneʻohe, O? Ahu, au dezvăluit o strategie unică de hrănire, în care animalul burete dobândește componente importante ale dietei sale de la bacteriile simbiotice care trăiesc în interiorul buretelui.

burete

Recifele de corali sunt una dintre cele mai importante resurse naturale din Hawaii și susțin pescuitul și economia statului. Bureții marini sunt componente importante ale ecosistemelor recifelor de corali, dar în Hawaii, buretele indo-australian Mycale grandis este o specie extraterestră invazivă care a fost documentată doar pentru prima dată în insule la sfârșitul anilor '90. M. grandis se găsește acum în porturile majore ale insulelor Hawaii și în apropierea acestuia, precum și în Golful Kāneʻohe.

Speciile străine și invazive sunt una dintre amenințările la adresa speciilor endemice și autohtone, care sunt vulnerabile datorită evoluției lor în arhipelagul îndepărtat. M. grandis concurează cu coralul pentru spațiul de pe recif, dar spre deosebire de coral, care construiește substrat stâncos dur cu scheletele lor, M. grandis este un animal moale, care nu construiește recif și nu oferă același habitat pentru alte organisme recifale.

Într-un studiu condus de Dr. Joy Leilei Shih pentru cercetările sale doctorale la UH Manao, dieta buretilor M. grandis colectată din Golful Kāneʻohe a fost elucidată prin utilizarea unei noi aplicații a unei tehnici care se bazează pe izotopi stabili naturali pentru a înțelege originea compușilor specifici din țesuturile din plante si animale. În acest caz, echipa a testat de unde provin aminoacizii, elementele constitutive ale proteinelor din țesuturi, din burete. Au provenit din alimente capturate și filtrate din apa de mare sau au fost furnizate buretelui de la microbii care trăiesc în burete?

Când un organism consumă altul, proprietățile elementare din pradă sunt conservate și lasă în urmă un model chimic unic cu prădătorul. Prin evaluarea diferenței chimice dintre țesuturile prădătoare și cele de pradă, Shih și colegii săi au descoperit că dieta bureților nu provine din microbi fotosintetizatori (cum ar fi cei care se văd la corali), iar hrănirea cu M. grandis nu a urmat modelele generale ale altor animale multicelulare. În schimb, modelele izotopice ale buretelui și ale microbilor săi simbiotici nu erau diferite între ele, indicând că buretele obține nutriție prin absorbția aminoacizilor originari din microbii lor simbiotici.

„Deși știam că simbionții bureților joacă un rol important în dieta lor, mecanismul prin care a apărut era necunoscut”, a spus Shih. Singura modalitate de a produce modelul izotopic de aminoacizi observat sau amprenta digitală, dacă doriți, este prin transferul direct al aminoacizilor din bacteriile lor simbiotice.

„Modelele pe care le-am detectat la M. grandis și simbionții săi sunt foarte interesante, deoarece sugerează că bureții pot captura activ materiale în apa de mare pentru a susține nevoile comunității lor microbiene, care la rândul lor furnizează buretele cu blocuri esențiale de construcție a țesuturilor”, a spus.Dr. Chris Wall, cercetător postdoctoral la UH Manao și coautor al studiului.

„Simbioza pe care o vedem între burete și comunitatea sa microbiană este remarcabilă”, a spus Shih. „Știm că bureții se bazează pe simbionții lor pentru o varietate de scopuri, inclusiv apărarea chimică, îndepărtarea metaboliților, iar acum avem o perspectivă asupra acestei strategii de hrănire bine reglate și eficiente și a rolului major al acestor simbionți microbieni în nutriția buretelui. relația dintre bureți și simbionții lor s-a dezvoltat de-a lungul istoriei lor evolutive îndelungate. Bureții sunt cel mai vechi animal multi-celular de pe pământ. De aceea sunt atât de bine adaptați și rezistenți. "

Bureții marini din Hawaii nu sunt bine studiați. Un studiu al programului MarineGEO Hawaiʻi organizat de Smithsonian Institution în 2017 a identificat 150 de specii de burete nevăzute anterior în Hawaiʻi, dintre care aproximativ o treime sunt specii noi. Anterior, în Golful Kāneʻohe erau cunoscute doar 10 specii de burete. Noua abordare a cercetătorilor de a investiga strategiile de hrănire a buretelui poate fi aplicată cercetărilor viitoare asupra altor bureți marini din Hawai'i și din alte părți. Bureții joacă un rol important în dinamica nutrienților recifelor de corali și, în viitor, bureții se pot ridica pentru a domina recifele de corali, pe măsură ce coralii scad din presiunea directă a activității umane și a schimbărilor climatice. Această lucrare oferă noi perspective asupra biologiei bureților și arată importanța microbilor marini pentru dieta unui burete invaziv.