Korallenbleiche in tropischen Riff-Ökosystemen
Tropische Korallenriffe basieren auf einem Verhältnis zwischen Korallenpolyp und den darin enthaltenen Mikroorganismen, den Zooxanthellen, das wechselseitig nutzbringend ist. Eine der Folgen des Klimawandels ist die Korallenbleiche, die zu einer ernstzunehmenden Bedrohung für Korallen geworden ist. Steigende Temperaturen stören die Photosynthese in den symbiontischen Algen, was zu einer Produktion nicht giftiger Sauerstoffradikale führt, welche eine Ablösung der Algen verursachen. Da die belasteten Korallen ihre wichtigste Energiequelle verlieren, sterben diese ab. Auch wenn manche Korallen Algen am Leben erhalten und wiederherstellen können, sterben viele Algen aufgrund einer erhöhten Anfälligkeit für Erkrankungen ab. Im Rahmen des von der EU geförderten CORALCLIMRESPONS-Projekts wurde die molekularen und physiologischen Reaktionen von Korallen auf verschiedene Umweltbelastungen untersucht. Die Forscher wandten verschiedene Techniken aus bspw. dem Bereich der Metabolomik, der Transkriptomik und der Cytologie an, um die Zooxanthellenbevölkerung und die Auswirkungen von Belastungen für die Korallen zu beschreiben. Die Forscher markierten und untersuchten die Organellen des Korallenpolyps und der Zooxanthellen unter Anwendung eines Immunofluoreszenzmikroskopieverfahrens. Dieses wurde zunächst unter normalen Bedingungen und anschließend unter Wärmebelastungsbedingungen durchgeführt. Das Team untersuchte außerdem die Expression von Genen, welche Proteine kodieren, die an der Produktion und dem Abbau nicht giftiger Radikale als Reaktion auf Wärmebelastungen beteiligt sind. Das Ziel war es, mögliche Gene zu entdecken, die an diesen Prozess beteiligt sind. Des Weiteren wurde die Produktion sekundärer Metabolite durch den Wirt und die Symbionten als Reaktion auf die gleiche Belastung ermittelt. Die Ergebnisse des CORALCLIMRESPONS-Projekts ermöglichen ein besseres Verständnis der Mechanismen, die hinter der Korallenbleiche stecken sowie der dazugehörigen mikrobiellen Kulturen. Dies wird zur Entdeckung wichtiger Gene beitragen, die als Biomarker für Umweltbelastungen verwendet werden können. Der Erfolg des Projekts trägt ebenfalls dazu bei, die herausragende wissenschaftliche Stellung Europas im Bereich der Korallenforschung zu bewahren.
Schlüsselbegriffe
Korallenbleiche, Korallenriff, Klimawandel, symbiontische Alge, Umweltbelastung
