A korallos suttogó: fehérítés és szövetvesztés a korallokban - mi a különbség?

Az általam feltett kérdések bármelyikének „gyengélkedő” korallja van. Gyakran előfordul, hogy a probléma a korall normális színéhez vagy a korallon látható fehér területhez való halványodáshoz vezet. Bármilyen körülmények között nagyon nehéz megállapítani a probléma természetét, de az egyik leggyakoribb hiba a korallfehérítés téves azonosítása. A következő néhány cikkben a fehérítés okait, megjelenését és következményeit kívánom megvizsgálni, majd a következő cikkekben különféle típusú problémákat csoportosítok, amelyekre a tényleges szövetvesztés jellemző. Ezeket az eseményeket nehéz megkülönböztetni, hasonló vagy eltérő okaik és következményeik lehetnek, sőt, kapcsolatban lehetnek egymással.

A Trachyphyllia geoffroyi gyakran hajlamos fehérítésre az akváriumokban. Ennek oka részben abból fakadhat, hogy az élénk színű (vörös és zöld) példányokat sokan mély vízben gyűjtik. A fenti korall kifehéredett, és szöveti veszteség jeleit mutatja, valószínűleg a zooxanthellák elvesztéséből fakadó éhínség miatt.

Háttér

Mi a fehérítés? A fehérítés olyan korallokban fordul elő, amelyek fenntartják a szimbiózist a zooxanthellae nevű különféle dinoflagellátusokkal. Az egyik általános definíció szerint a fehérítés a zooxanthellae felszabadulása, elutasítása vagy elvesztése a korallszövetből.

A Zooxanthellákat a korallok kétféleképpen szerzik meg: egyrészt „szülőindító kultúrát” kaphat a szülő, ha a szülőtelep fészkeli planuláit. Felváltva azokban a korallokban, amelyek spermát és petesejteket engednek a vízbe, és ahol a megtermékenyítés külsőleg történik a vízoszlopban, a planulák (hiányoznak a zooxanthellák) lenyelhetik az algákat a vízoszlopból. Lenyelés után az algákat nem emésztik meg, hanem a sejtbe viszik, és egy kis sejten belüli tasakba teszik, amelyet vacuolának neveznek. A vakuolába kerülve „csapdába esnek” és kissé a korallpolip kegyében vannak. Az aranybarna algák szaporodnak a sejtben, és sűrű, de nagyon vékony réteget képeznek a polipban. A zooxanthellae főleg a belsejében található

A bemutatott Goniopora fehérített. A szövet átlátszó, ami drámai veszteséget jelez a zooxanthellae-ban. Ez a korall valószínűleg nem fehéredett a túlzott sugárzás vagy hőmérséklet miatt, mivel mély vízben fényképezték, ahol alacsony a fényszint és a hőmérséklet viszonylag állandó.

gasztrodermának nevezett korallok szövetrétege, bár alkalmanként megtalálhatók a külső rétegben (ektoderma), és a nappal táplálkozó korallok csápjaiban vannak. Az éjszakai etető korallok átlátszó csápokkal rendelkeznek, amelyekből általában hiányzik a zooxanthellae.

A polipba kerülve a zooxanthellák tápanyagokat kapnak, amelyeket gazdájuk irányít, és általában korlátoz. Cserébe az algák a napfényt használják a fotoszintetizálásra és a
a fotoszintézis (fotoszintézis) energiadús termékei a korallpoliphoz. A zooxanthella tápanyagai elsősorban a korall anyagcseréjének termékei; vagyis szén-dioxid és
nitrogén.

A polipszöveten belüli élet egyik előnye, hogy a zooxanthella-k állandó hozzáféréssel rendelkeznek a nitrogénhez korall metabolikus salakanyagok formájában. Ezzel szemben az általában nitrogén
A hiányos tengervíz nem biztos, hogy képes bőséges nitrogénforrást biztosítani a növekedéshez és a szaporodáshoz. A korall azonban képes és képes szabályozni a zooxanthellákba intracellulárisan felszabaduló hulladék mennyiségét, és a felesleget visszaválasztja a tengervízbe. Normál körülmények között az egyensúly nagyon pontos, és nagyon kevés hiány vagy túlzott mennyiség van, a korallok anyagcsere-hulladékának gyakorlatilag az egészét pontosan mérsékelt zooxanthella populáció fogyasztja.

Fehérítő variáció

Előfordulhatnak olyan körülmények, amelyek megváltoztatják az algák és a korallok kiegyensúlyozott szimbiózisát. Ahol krónikus vagy akut tápanyagkorlátozás van, a korall nem biztos, hogy elegendő hulladékot termel a zooxanthellák fenntartásához. Ezzel szemben a zooxanthellák nem lesznek képesek elegendő fotoszintátot termelni a korall fenntartásához. Ha a hiány elég nagy, a zooxanthellae sűrűsége csökken. Ez háromféleképpen történhet: a zooxanthellae egyszerűen elpusztul és kilökődik a korallból; a korall megemésztheti a zooxanthellákat saját energiaigénye érdekében (ha olyan fajról van szó, amely képes megemészteni a növényi anyagokat, különösen a sejtfal alkotóelemeit); vagy a korall a zooxanthellák egy részét felszabadíthatja szöveteiből a vízbe. Ez fehérítés.

Ez a Cynarina lacrymalis erősen fehérített. A szövet jól látható és felfújt, bár a zooxanthellae pigmentációja nélkül. A fehér szín a szövet alatt látható csontvázból származik. Ennek a korallnak valószínűleg meg kell ragadnia a zsákmányt, vagy etetnie kell, hogy megakadályozza az éhezést és a zooxanthellae teljes komplexumának helyreállítását.

Hasonlóképpen, bár különböző okokból, a tápanyagok (különösen a nitrogén) krónikus vagy akut feleslege szintén fehérítést okozhat. Mivel a korallok fel tudják szívni az oldott tápanyagokat közvetlenül a tengervízből, profitálhatnak az így nyert energiából. Amikor azonban az oldott nitrogén felszívódik a szövetbe és a sejtekbe, a zooxanthella-k is hozzáférhetnek az anyaghoz. Ebben az esetben túl sok tápanyag áll rendelkezésre, és a zooxanthellákat kevésbé korlátozza a korall, és felhasználhatják a nitrogént a növekedéshez és a szaporodáshoz. A zooxanthallae nagyobb sűrűségű növekedése nem feltétlenül jó a korall számára, és a növekedés kiegyensúlyozatlanná és ellenőrizhetetlenné válhat. Ebben az esetben fehérítésre lehet szükség az algák megfelelő sűrűségének fenntartásához a szövetekben.

A Zooxanthellae-k véges élettartammal rendelkeznek, és bármikor vannak olyanok, amelyek öregedővé válnak, és már nem hasznosak a polip számára. Ezeket a zooxanthellákat kidobják, és ez a fehérítés egyik formája is.

A fenti leírások adaptív és produktív viselkedésnek hangzanak, amely a kiegyensúlyozott szimbiózis fenntartásában játszik szerepet, és így is van. Tehát a fehérítés definíció szerint nem feltétlenül ártalmas, mint általában elterjedt. A fehérítésnek azonban vannak fokozatai, és vannak más tényezők is, amelyek fehérítést okozhatnak. Ezek olyan esetek, amikor a fehérítés nem normális szabályozó mechanizmus, hanem különféle tényezők okozzák, amelyek nemcsak a szimbiózist, hanem az egyes partnerek egészségét is veszélyeztetik.

A fehérítés másik meghatározása

A korallfehérítésnek van egy másik, népszerûbb fogalma. Ez a meghatározás kimondja, hogy a korall akkor tekinthető fehérítettnek, ha a normális színállapot láthatóan megvilágosodik, ami a zooxanthella-állomány hozzávetőleges 50% -ának csökkenését jelenti. A legtöbb ember egy fehérített korallot társít a zátonyon lévő szigorú fehér korallok képeivel. Ezt súlyos fehérítésnek tekintik, a tömeges fehérítést akkor definiálják, amikor egy egész korallközösség részben vagy teljesen kifehéredett.

Amikor azt mondom, hogy teljesen kifehéredett, ez egy kicsit túlzás. Tudomásom szerint egyetlen olyan esetről sem számoltak be, ahol a fehérítés teljes lenne, kivéve a kísérleti körülményeket (nehezen elérhető), és néhány mérsékelt égető korall természetes módon létezhet akár zooxanthellaokkal, akár anélkül. A zooxanthellae sűrűsége legfeljebb rendkívül alacsony lesz, így barnás színük már nem látható, és a korallszövet nagyrészt átlátszóvá válik, felfedve az alábbi fehér csontvázat.

A fehérítés mechanizmusai és hatásai

A fehérített korallszövetben maradt alacsony zooxanthella-számok az oka annak is, hogy a fehérített korallok gyakran helyreállnak. Nem valószínű, hogy érzékelhető mértékben felépüljenek a vízoszlopból történő felvétel révén, sokkal inkább a szövetben maradtak szaporodásával. Ha azonban a zooxanthellae-sűrűség rendkívül alacsony, a korall nem tud sok energiát nyerni szimbiotikus algáik termékeiből.
fotoszintézis. Ez olyan energiahiányt eredményez, amelyet pótolni kell vagy táplálással, vagy a tápanyagok közvetlen felvételével a tengervízből. Bár lehetséges, az erősen kifehérített korallok gyakran nem állnak helyre, és meghalnak. Miért?

A Sinularia sp. képen fehérített, bár a zooxanthellák még mindig láthatók a bal oldali ágak egy részében.

A tengervíz gyakran tápanyaghiányos, ezért előfordulhat, hogy a közvetlen felszívódás nem olyan mértékben vagy olyan sebességgel megy végbe, amely elegendő tápanyagot képes biztosítani. Másodszor, még akkor is, ha vannak megfelelő zsákmányok a korallok megfogására, a befogási mechanizmusok, például a nematociszták fenntartása energetikailag költséges. Előfordulhat, hogy a korall nem képes hatékonyan fenntartani ezeket a struktúrákat, és ezért nem képes hatékonyan táplálkozni. Ezenkívül energiába kerül a zsákmányok lenyelése és megemésztése. Az akvaristák számára ez nyilvánvaló a fehérített korallokban, amelyek úgy tűnik, hogy nem érdeklik vagy nem képesek megragadni a nekik kínált ételeket. Végül az energiahiányban működő fehérített koralloknak a túlélés érdekében metabolizálniuk kell saját szöveteiket, ezt recessziónak és szövethalálnak tekintik. Éhezésnek is nevezik.

A súlyos fehérítési események legjobb megoldása a fehérítést okozó stresszorok eltávolításán túlmenően az, hogy elegendő tápanyagot biztosítson a korall fenntartásához és a zooxanthellák újratelepítéséhez, valamint a legkevesebb mennyiségű energia megszerzésére és felhasználására. A legjobb válasz ezekre a követelményekre az, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a vízoszlopban megfelelő mennyiségű oldott nitrogén van-e. A magas nitrogénszint valószínűleg nem lesz előnyös, ha a fehérített korall helyreáll, de hasznos lehet a helyreállítási folyamatban. Bingman helyesen megjegyzi, hogy sok akvárium már sokszor magasabb, mint a zátonyok felhasználható nitrogén formája (pers. Comm.). Ilyen esetekben a nitrogén felhasználható formáinak (nitrát és ammónium) növelése valószínűleg nem számít. Számos akvarista azonban már olyan akváriumokat tart, ahol a nitrogénszint megközelíti vagy alacsonyabb a zátonyok vízszintjeinél, és ilyen esetekben az ammónium vagy a nitrát lehet a zooxanthellae szaporodásának üzemanyaga. A nitrogénnek a zooxanthellae-szaporodásban betöltött szerepéről további információkat lásd Marubini és Davies (1996), Hoegh-Guldberg (1994), Hoegh-Guldberg és Smith (1989), valamint Mueller-Parker és mtsai. (1994).

A fehérítéssel egy másik probléma a zooxanthellák elvesztésének módja. Az akvaristák ismerik a zooxanthellae barna nyálkás szálainak felszabadulását a korall szájából. Gyakran a zooxanthellae eltávolítása vagy elvesztése meglehetősen ellenőrzött folyamat, amelynek során az algasejteket tartalmazó vakuolák elmozdulnak a külső sejtmembrán felé, összeolvadnak vele, majd a tartalmat a coelenteronba engedik. A gyors fehérítés vagy a súlyos stressz azonban sokkal károsabb felszabadulást eredményez, a teljes sejttartalmat kifújva a coelenteronba, vagy ami még súlyosabb, a teljes dermális sejt leválik és elvész. Nyilvánvalónak kell lennie, hogy az ilyen traumatikus reakcióknak még nagyobb káros hatása van a korallra, mint önmagában az algasejtek elvesztése. Ilyen esetekben a fehérítés gyakran elég súlyos és elegendő egyidejű sérüléssel jár, így a gyógyulás esélye csekély.

A korallok számos okból kifehérednek, amelyek közül néhányat fentebb szabályozási folyamatként írtak le. Részletesebben a fotoszintetikus termékek mennyisége és minősége a fő tényező. Különösen problémás lehet a zooxanthellák általi oxigéntermelés. Az oxigénfelesleg, különösen olyan formákban, ahol szingulett oxigéngyökök keletkeznek, vagy ha vízzel párosulva hidrogén-peroxidot képeznek, károsíthatja a korallszövetet. A korallok valóban termelnek enzimeket ezen oxigénformák méregtelenítésére, de a fehérítést eredményező körülmények között előfordulhat, hogy nem képesek kezelni az előállított oxigén mennyiségét. Ezért fehérítés történik a korallsejtek oxigénmérgezésének megakadályozása érdekében.

Egyelőre nem ismert, hogy a fehérítés végül korall vagy zooxanthellae irányítás alatt áll-e. Bizonyíték van arra, hogy mindkét nézetet alátámasztják, és a körülményektől függően különböző fehérítő események valószínűleg mindkét partner vagy bármelyik partner ellenőrzése alatt állnak. További kutatásokra van szükség a fehérítő reakció ezen és egyéb aspektusainak meghatározásához.

A fehérítés egyéb szempontjai

Számos tényező okozhatja a korallfehérítést. A vadonban a tömeges fehérítési eseményeknek tulajdonított legmeghatározottabb tényező a hőmérséklet normális szint feletti hosszan tartó emelkedése. A hőmérséklet fehérítő okként szinergikus lehet más tényezőkkel, beleértve a csökkent vízmozgást, besugárzást és tápanyagokat. A különböző vizsgálatokban kimutatták, hogy fehérítést okoznak:

Baktériumok fehérítése - Vibrio shiloi
Alacsony fény vagy sötétség
Vegyszerek - szennyező anyagok, fémek, peszticidek, szennyezők
Endolit gombák
Ciliates - ismeretlen típus és szerep
Hiper sótartalom
Coccideans - ismeretlen típus és szerep
Hypo sótartalom
Magas hőmérséklet - tartós vagy rövid távú emelkedés
Kábítószerek
Alacsony vízi mozgás (álló víz, hervadás)
Verseny
Nagy besugárzás - tartós vagy gyors növekedés
Ülepítés
Ultraibolya sugárzás - tartósan magas szint vagy gyors növekedés
Éhezés
Gyors hőmérsékletváltozás - magasabb vagy alacsonyabb
Fizikai sérülés vagy stressz

"De a korallom még mindig világoskék színű - kérdezi egy akvarista -, nem szabad fehéríteni." Hamis! A korallokban található élénk színek közül sok a fluoreszkáló fehérjéknek köszönhető, amelyek nincsenek elkülönítve a zooxanthelláktól. Ezek a pigmentkomplexumok vezikulákban fekszenek, az állat szövetében a zooxanthellae felett vagy alatt. A látható és az ultraibolya fény modulálására szolgálnak a szerepek fokozásában vagy védelmében. Ha a zooxanthellák elvesznek, ezek a pigmentek még jó ideig megmaradhatnak. Mivel már nem töltik be funkciójukat, és anyagcseréjükkel költséges az előállításuk, ezek a pigmentek végül elvesznek, amíg újra szükségük lesz rájuk. Ha van visszanyerés, szükség esetén a visszanyert korall újból elő fogja állítani. De időbe telik, amíg metabolizálódnak (hacsak a fehérítő esemény nem eredményezte a sejttartalom teljes elvesztését vagy a sejtek leválását), így a korall némi színes pigmentációt megtarthat, még akkor is, ha a zooxanthellákat szinte teljesen fehérítik.

Következtetések és megjegyzések az akvaristák számára:

Összegzésképpen elmondható, hogy a fehérítés mind a vad, mind az akvárium korallokban gyakori esemény. Sok esetben kisebb fehérítést nem is lehet észrevenni, a zooxanthellae és a korall pigmentek elég nagy sűrűségben fordulnak elő a megfigyelés megakadályozása érdekében. Amikor a fehérítés elég súlyosvá válik, a korallszövet halványul vagy átlátszóvá válik, és a korall halvány vagy fehér megjelenést mutat.

Az Euphyllia parancora fehérít, de megőrzi a szaporodó fehérjéket.

Az, hogy a korall felépül-e a fehérítésből, vagy sem, leginkább a fehérítési eseményt követő állapotok és maga a fehérítés súlyosságának a tényezője. Nincsenek kemény és gyors szabályok annak megállapítására, hogy a korall helyreáll-e vagy sem, és gyakran az idő az egyetlen jelzés és gyógyítás. Mivel a korall fehérnek tűnik, ez azonban nem feltétlenül jelenti azt, hogy fehérítés történt. A halvány vagy fehér korall ugyanazok a jelei a szövetek recessziójára, versenyére, ragadozására, környezeti stresszre és betegségre is utalhatnak. Annak ellenére, hogy mindig nehéz felismerni a fehérítést, a „fehér” korallproblémák legkönnyebben azonosíthatók. A következő cikkben a „fehér” korallok egyéb okait és azok akváriumokban történő felismerését tárgyalom.

A korallfehérítéssel kapcsolatos további információkat tartalmazó webhelyek:

http://www.state.gov/www/global/global_issues/coral_reefs/990305_coralreef_rpt.html
http://www.aims.gov.au/pages/search/search-coral-bleaching.html
http://www.greenpeaceusa.org/media/publications/coral_bleaching.htm
http://www.coral.noaa.gov/glynn/index.html
http://www.gbrmpa.gov.au/corp_site/info_services/publications/reef_research/issue2_98/2rmn1.html
http://www.reef.crc.org.au/aboutreef/coral/coralbleaching.shtml

Felhasznált irodalom

(nem teljes, de hasznos azok számára, akik érdeklődnek a korallfehérítés szempontjai iránt, és kiváló összefoglaló cikkeket is tartalmaznak):