Japanische Wissenschaftler haben als erste in vitro die Bildung einer Symbiose aus Korallenpolypen und Dinoflagellaten-Algen simuliert. Innerhalb einer halben Stunde nach Versuchsbeginn waren 40 Prozent der Polypenzellen von Algen eingefangen. Die in Frontiers in Marine Science veröffentlichte Arbeit wird dazu beitragen, zu untersuchen, wie Korallen und Algen auf Umweltstressoren reagieren.
Korallenpolypen, aus denen sich Riffe bilden, gehen eine Symbiose mit Algen-Dinoflagellaten ein. Korallen versorgen Algen mit anorganischen Stoffen für ihre Existenz und Algen versorgen Polypen mit Photosyntheseprodukten. Diese Beziehung ist wichtig für das Überleben der Korallen: Wenn das Wasser erhitzt und verschmutzt wird, verlieren Korallenpolypen ihre Symbionten, werden weiß und kollabieren. Wissenschaftler versuchen, Dinoflagellaten zu manipulieren, um Korallen beim Überleben zu helfen. Sie entwickelten Cladocopium goreaui-Dinoflagellaten-Stämme, die gegen Überhitzung resistent sind. Solche Symbionten bleiben auch bei hohen Temperaturen in Korallen.
Um neue Methoden zum Schutz von Korallen vor Zerstörung zu entwickeln, ist es notwendig, die Mechanismen ihrer Symbiose mit Dinoflagellaten besser zu verstehen. Diese symbiotische Beziehung wurde in vielen Studien untersucht, jedoch bleiben viele Fragen zur Aufnahme von Dinoflagellaten durch Polypenzellen unbeantwortet. Darüber hinaus waren viele Versuche, eine Zellkultur von Korallenpolypen in vitro zu erzeugen, nicht erfolgreich, sodass die Wissenschaftler vor der Aufgabe stehen, die ersten Stadien der Symbiosebildung von Algen und Korallen im Labor zu simulieren.
Japanischen Wissenschaftlern unter der Leitung von Noriyuki Satoh von der University of Okinawa gelang es, die Zellkultur von Acropora tenius-Korallenpolypen in Petrischalen erfolgreich zu züchten und beschlossen dann, die Anfangsstadien ihrer Symbiose mit Algen zu untersuchen. Biologen fügten Petrischalen mit Korallenpolypen Breviolum minutum Dinoflagellaten hinzu und beobachteten sie dann unter einem Mikroskop.
Der Aufnahmeprozess von Dinoflagellaten durch Korallenpolypen
Einen Tag später zerstörten einige Polypen Algenzellen in einzelne Fragmente, während andere Polypen sie in Membransäcken einschlossen. Die Autoren der Arbeit glauben, dass diese Beobachtung dazu beitragen wird, zu verstehen, wie sich Korallen entwickelt haben. Wahrscheinlich ernährten sie sich zunächst von Algen, dann wurden die Dinoflagellaten zu ihren Symbionten.
Korallenpolypen einen Tag nach Versuchsbeginn
Die Forscher sagen, dass ihr Experiment schnell und einfach zu replizieren ist, und hoffen, dass ihre Arbeit ihnen helfen wird, in Zukunft mehr über die Biologie von Korallenpolypen zu erfahren. Die Gruppe von Noriyuki Sato will untersuchen, wie Korallen und Algen auf Stress wie erhöhte Umgebungstemperaturen reagieren.
Vor kurzem stellten Forscher fest, dass bereits Mitte des 20. Jahrhunderts Korallen zu sterben begannen. Zu diesem Schluss kamen sie, nachdem sie die Langzeitdynamik der Populationen der Korallen Acropora palmata und Acropora cervicornis auf den Inseln und in den kontinentalen Teilen der Karibikküste untersucht hatten.
