У кораллов нашли гормональные циклы, похожие на человеческие

Коралловые рифы — ключевые элементы морских экосистем, которые, занимая менее 1% площади океана, обеспечивают среду обитания примерно для четверти всех морских видов.
Pete Niesen/Shutterstock/FOTODOM

Трехлетнее исследование, опубликованное в iScience, показало, что кораллы используют гормональные механизмы, напоминающие регуляцию репродуктивных циклов у животных, включая человека. Работа также предложила новый способ раннего выявления стресса у рифов еще до сбоев в размножении.

Как кораллы синхронизируют размножение

Коралловые рифы раз в год одновременно выбрасывают в воду яйцеклетки и сперматозоиды. Этот массовый нерест критически важен для выживания популяций, особенно на фоне потепления океана, загрязнения и давления со стороны человека.

Однако сам момент нереста — лишь финальная стадия. То, как кораллы «готовятся» к нему в течение месяцев, до сих пор изучено слабо.

«Кораллы размножаются с невероятной точностью. Мы знаем о влиянии факторов окружающей среды, — сказала Чен Азулай. — Но мы хотели понять внутренние сигналы внутри коралла, которые поддерживают этот темп».

кораллы
Фото: V_E/Shutterstock/FOTODOM
Коралловые рифы — ключевые элементы морских экосистем, которые, занимая менее 1% площади океана, обеспечивают среду обитания примерно для четверти всех морских видов.

Гормоны, свет и неожиданный ритм

Исследователи изучали кораллы вида Acropora eurystoma в заливе Акаба (север Красного моря) в течение 3 лет, отслеживая уровень стероидных гормонов на разных стадиях репродуктивного цикла.

Результаты оказались неожиданными. Предполагалось, что эстрогеноподобные гормоны достигают пика прямо перед нерестом. На деле максимум фиксировался за несколько месяцев до него — на ранних этапах формирования яйцеклеток, после чего уровень постепенно снижался.

Прогестерон оставался стабильным в период подготовки, но повышался уже после нереста, что может указывать на участие в запуске следующего репродуктивного цикла.

Отдельно исследователи отметили роль света. Продолжительность дня и ультрафиолетовое излучение оказались более точными предикторами гормональных изменений, чем температура воды.

Гормоны распределялись по колонии относительно равномерно, но развивающиеся яйца чаще фиксировались в центральных участках, чем на периферии. Это может указывать на внутреннюю «зональность» колонии — различия в возрасте полипов, энергетических запасах и стадии развития.

Почему это важно для экосистем

Коралловые рифы — одна из ключевых структур морских экосистем. Они занимают менее 1% площади океана, но поддерживают около четверти всех морских видов, служат укрытием и местом размножения для огромного числа организмов.

Их деградация напрямую влияет на рыболовство, прибрежную защиту от штормов и общее биоразнообразие океана. Поэтому раннее выявление репродуктивного стресса критически важно: снижение успешности нереста часто предшествует видимому разрушению рифа.

Авторы отмечают, что гормональные профили могут стать маркером состояния «здорового» рифа и позволить фиксировать изменения задолго до массового сбоя размножения.

Потенциальные биологические параллели

Хотя кораллы эволюционно далеки от позвоночных, выявленные циклы показывают общий принцип: сложные организмы могут использовать гормоноподобную регуляцию для синхронизации размножения с внешней средой.

У людей и других животных такие системы включают координацию между световым режимом, гормонами и репродуктивной функцией. У кораллов, судя по данным исследования, роль внешнего сигнала также может играть световой цикл.

Перспективы исследований

По словам профессора Маоза Файна, понимание этих механизмов важно для прогнозирования устойчивости рифов.

«Успешное размножение позволяет рифам восстанавливаться после нарушений. Чем лучше мы понимаем биологические механизмы этого процесса, тем эффективнее мы сможем отслеживать состояние этих рифов и защищать их по мере изменения условий», — отметил он.

Дальнейшие исследования должны определить, характерны ли такие гормональные циклы для других видов кораллов и разных океанических регионов. Если это подтвердится, метод может стать инструментом раннего мониторинга состояния рифовых экосистем.

 
Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX