Тайна самой богатой подводной среды обитания в мире

Исследователи раскрывают древние тайны самой разнообразной морской среды обитания в мире. Могут ли их открытия помочь нам спасти наши океаны?

В офисе Музея естественной истории в Лондоне двое исследователей открыли дверь обычного шкафа и обнаружили спрятанное сокровище: полки с окаменелыми кораллами, составляющими… 30 миллионов летодна из самых разнообразных морских сред обитания в мире. Некоторые похожи на окаменелый мозг, другие — на камни с филигранными узорами.

«Мне нравится смотреть на вещи прошлого и смотреть, сможем ли мы извлечь из них уроки», — говорит Кен Джонсон, который занимается окаменелостями. Джонсон — палеонтолог и главный исследователь отдела наук о Земле музея. Рядом с ним стоит Надя Сантодоминго, морской биолог, геолог и куратор музея. Они и их команда собирают окаменелости в Индонезии уже более десяти лет, работая с коллегами из Индонезийского геологического агентства. Целью было попытаться раскрыть тайны огромного океана, известного как…Коралловый треугольник«…и они надеялись использовать эти секреты для защиты коралловых рифов сегодня.

«Понимание того, как коралловые рифы реагировали на прошлые изменения окружающей среды, может помочь нам понять, как они будут реагировать на будущие изменения», — говорит Джонсон. Фактически, окаменелости не только открыли совершенно новый взгляд на морскую жизнь, но и привлекли внимание к важным, ранее упускаемым из виду коралловым заповедникам, которые могут стать важными убежищами для видов по мере потепления планеты, говорят исследователи.

«Коралловый треугольник Юго-Восточной Азии — самое разнообразное место на Земле», — говорит Джонсон с точки зрения морской среды обитания. «Здесь больше морских видов, чем где-либо еще. Мы с коллегами задавались вопросом: в чем причина такого разнообразия?»

Отдельные кораллы, известные как ПолипыЭто маленькие бесхребетные морские животные длиной всего несколько миллиметров, родственные медузам и морским анемонам. Они строят жесткий внешний вид СкелетыВместе с десятками тысяч других полипов они образуют великолепные структуры, известные нам как коралловые рифы. Скелет остается после гибели полипа.

Окаменелости, выложенные в ряд в шкафу, находятся в удивительно первозданном состоянии: каждая малейшая вмятина и вмятина все еще не повреждены. По словам Сантодоминго, в Коралловом треугольнике и других коралловых рифах эти сложные структуры поддерживают изобилие жизни.

«[Corals] «Это как маленькие здания», — говорит она. — «Одно изолированное здание ничего не даст, но когда они все срастаются, как большие города, они могут вместить множество других животных. Маленькие рыбы могут прятаться там, как и большие хищники. «Когда кораллы умирают, они оставляют после себя свои скелеты, как пустые дома», и тогда кораллы могут колонизировать другие животные — губки, улитки или устрицы. — которые используют эти пустующие «здания» и превращают их в собственный дом.

«Метафора, которую мы всегда используем», — добавляет Джонсон. [for coral reefs] Это «морские города».

В начале 2010 года команда и ее индонезийские коллеги собрали информацию о… Восемь тонн богатых окаменелостями камней с индонезийского Борнеокоторый произвел 70 000 образцов кораллов — более 200 видов кораллов, существовавших примерно 30 миллионов лет назад. Когда они по сравнению с ними Что касается видов, обитающих в Коралловом треугольнике сегодня, то они сделали удивительное открытие: многие из них существуют там до сих пор.

Сантодоминго осторожно достает из шкафа огромный окаменелый коралл, коралл Porites, и держит его: «Возраст этого коралла около 10 миллионов лет». Она говорит, что коралл Porites, образующий огромные рифы, до сих пор процветает в Коралловом треугольнике.

Она приводит еще один пример, например, рога Лось коралловыйпо имени Акропора monticulosa, которые входят в число окаменелостей, собранных в Индонезии. Кораллы Acropora остаются Жизнь в Коралловом треугольнике сегодня. Эти коралловые рифы «существуют уже 18 миллионов лет или около того», — говорит она. Другие виды Acropora, обитающие в Коралловом треугольнике, еще старше.

По словам Джонсона, эта исключительная гибкость может помочь объяснить, почему сегодня в Коралловом треугольнике существует так много видов. «Причина, по которой это самое разнообразное место на Земле, заключается в том, что время [a coral] «Когда они туда попадают, они не вымирают», — говорит Джонсон. Это сильно отличается от того, как коралловые рифы ведут себя в других местах, включая такие места, как Карибский бассейн, которые мы могли бы считать яркими местами обитания кораллов. «В других частях мира, — говорит он, — где есть коралловые рифы, например, в Карибском море, в прошлом происходили случаи вымирания из-за резких изменений в окружающей среде и климате». Два миллиона лет назад половина видов кораллов Карибского моря вымерла.. Так что разнообразия там гораздо меньше».

В некоторых местах коралловые рифы были полностью уничтожены. «Раньше в Средиземноморье было много коралловых рифов», — продолжает он. «Но Средиземное море высохло, и Коралловые рифы вымерли«.

По словам исследователей, в Юго-Восточной Азии летопись окаменелостей не предполагает такого вымирания. Но у коралловых рифов, похоже, есть еще одно преимущество, которое может даже помочь нам сегодня защитить морскую среду обитания: они живут в… Мутная вода.

Когда мы думаем об идеальной среде обитания кораллов, на ум обычно приходит образ «чистая вода и пальма на пляже», — говорит Джонсон — идеальный снимок знаменитых коралловых рифов с мерцающими цветами во время отпуска.

Но, как отмечают он и Сантодоминго, отчасти это просто отражение того, где мы традиционно искали кораллы: в чистой воде, где их легче увидеть. Но окаменелости из Индонезии рассказали другую историю. Исследования показывают, что они Он жил в мутных и мутных водахСреди кружащихся отложений и смывания дождевой воды.

«Мы думаем, что эта неоднозначная среда помогла кораллам выжить», — говорит Сантодоминго, возможно, потому, что относительно темная и сложная среда способствовала созданию особенно сложной и сложной среды. гибкий Сформировался целый ряд видов, каждый из которых обладал разными характеристиками, которые позволили им адаптироваться на протяжении миллионов лет.

Поскольку коралловые рифы по всему миру разрушаются в результате глобального потепления, это понимание окаменелостей привело к другому вопросу: если мутные воды помогали коралловым рифам в прошлом, могут ли они делать это сегодня, в эпоху глобального потепления и разрушения коралловых рифов? В частности, может ли грязь защитить коралловые рифы от драматического явления, известного как… Отбеливание кораллов – Когда целые кораллы становятся призрачно-белыми в результате теплового стресса?

Обеление происходит, когда происходит разрыв в важных отношениях. Маленький коралловый домик Красочные водорослиЭто взаимовыгодные отношения, которые существовали задолго до вымирания динозавров, и благодаря которым коралловые рифы напоминают радугу.

«Кораллы, по сути, являются фермерами, но их урожай живет внутри их тел», — говорит Джонсон. «Таким образом, коралл получает пищу от растений, которые живут внутри него, и оплодотворяет растения отходами животного происхождения. Это цикл растений и животных».

Когда температура морской воды повышается до уровня, вызывающего стресс для кораллов, например, во время морской волны тепла, кораллы Отталкивает окрашенные растенияИ он становится белым. «Это становится похоже на токсичные отношения», — говорит Сантодоминго, а Корал решает, что лучше всего пережить кризис в одиночку. Ученые до сих пор выясняют, почему эти обычно полезные взаимоотношения разрушаются под воздействием стресса, и одной из причин может быть то, что водоросли начинают капризничать. Как паразит союзников, поскольку они потребляют больше энергии и питательных веществ для своего роста. Другое объяснение состоит в том, что при высоких температурах растение вырабатывает вещества, образующие… вредный К кораллу. Коралловые рифы могут восстановиться после обесцвечивания — по сути, стрессовое событие проходит, и растения приходят в норму, — но если стресс снят Очень тяжелая или длится очень долгокоралл умрет.

Исследования показывают, что мутная вода может смягчить этот эффект, делая коралловые рифы более устойчивыми к обесцвечиванию. В 2020 году ученые из Университета Малайзии Сабаха исследовали, как коралловые рифы в чистых и мутных водах Кораллового треугольника отреагировали на волну тепла. Они опросили двух жителей Малайзии: Мутные коралловые рифы Сакра и коралловые рифы с прозрачной водой Голубой лагуны.. На мутных рифах обесцвечивалось менее 10% колоний. На коралловых рифах с прозрачной водой в среднем 37% колоний кораллов были обесцвечены. Авторы исследования пришли к выводу, что это открытие подтверждает «гипотезу о том, что на мутных коралловых рифах обитают коралловые сообщества, устойчивые к изменению климата».

Одним из возможных объяснений этого защитного эффекта является то, что обесцвечивание может быть вызвано не только нагреванием морской воды, но и водой. Интенсивный солнечный светДжонсон говорит. «Когда вода мутная, света становится меньше», — говорит он, и это может защитить коралловые рифы.

Исследование морской волны тепла в 2016 году, вызвавшей повсеместное обесцвечивание Большого Барьерного рифа, также показало это. Коралловые рифы в мутной водеУ берега они были более устойчивы к обесцвечиванию, чем в чистой воде. Авторы утверждают, что это демонстрирует «важность устойчивых, часто упускаемых из виду, мест обитания коралловых рифов как потенциального убежища во время климатических потрясений».

Кроме того, анализ данных об обесцвечивании, температуре и мутности, проведенный в 2020 году с более чем 3600 коралловых участков по всему миру, показал, что… Уменьшение мутности и обесцвечивания кораллов Во время теплового стресса. Авторы предупреждают, что эта мутная прибрежная среда может служить некоторым убежищем от изменения климата, но этим рифам потребуется высокий природоохранный статус, чтобы сохранить их вблизи плотного человеческого населения. Поскольку мутные воды, как правило, располагаются близко к берегу, где дождь смывает почву в море, они больше подвержены влиянию антропогенного загрязнения, например. Пластиковые отходы От одноразовых пластиковых предметов, таких как выброшенные пластиковые бутылки.

Осторожно закрывая шкаф с ископаемыми чудесами, Джонсон осторожно закрывает другие хранилища, наполненные кораллами, собранными предыдущими поколениями исследователей и исследователей, начиная с 19 века. Некоторые из этих древних коллекций сейчас анализируются с использованием современных научных методов, чтобы узнать больше о коралловых рифах и их истории. КТ Чтобы исследовать внутренности окаменелостей, не разрезая их. Однажды, говорит он, будущие исследователи смогут сделать то же самое с коллекцией современных окаменелостей, используя методы, которые мы сегодня едва понимаем.

«Вот почему так важны музейные коллекции», — говорит он. «Мы не можем себе представить, что было бы возможно [in the future]. «Так же, как когда они собирали эти кораллы в 1850-х годах, они не могли себе представить, что мы можем с ними делать сейчас».

Чтобы узнать больше о науке, технологиях и здравоохранении от BBC, подписывайтесь на нас. Фейсбук и Х.