Koralliriutat ovat erityisen haavoittuvia ilmastonmuutokselle, sillä kohoavat lämpötilat aiheuttavat korallien haalistumista sekä yleistävät näiden tartuntatauteja. Kansainvälinen tutkijaryhmä on hiljattain havainnut, että riuttoja muodostavat korallit ovat saattaneet löytää tavan sopeutua ja selvitä ilmastonmuutoksesta: ne muokkaavat geeniensä ilmentymistä epigeneettisin muutoksin.
Korallit tarjoavat elinympäristön tuhansille eliölajeille, ja ne suojaavat rantaviivoja ja tukevat ihmisten elinkeinoja. Korallien määrä kaikkialla maailmassa kuitenkin kutistuu, sillä nopeasti etenevä ilmastonmuutos uhkaa niiden kykyä sopeutua yksinomaan geneettisin keinoin.
Tutkijat New York University Abu Dhabista, King Abdullah University of Science and Technologysta ja Itä-Suomen yliopistosta havaitsivat, että riuttoja muodostavat korallit pystyvät siirtämään epigeneettisiä muutoksia jälkeläisilleen. Epigeneettinen muutos on ulkoinen DNA:han kohdistuva muutos, joka voi kääntää geenejä ”päälle” tai ”pois päältä” muuttamatta kuitenkaan itse genomia. Tutkimuksen tulokset julkaistiin Nature Climate Change -tiedelehdessä, ja ne voivat tarjota uusia työkaluja koralliriuttojen häviämisen vastaiseen taisteluun. Tutkijoiden mukaan tulokset antavat osviittaa siitä, että korkeampiin lämpötiloihin epigeneettisesti sopeutuneita koralliyhdyskuntia ja korallieliöiden toukkia voidaan käyttää kuolevien koralliriuttojen uudelleen asuttamiseen.
Nuorempi tutkija Craig Michell Itä-Suomen yliopiston ympäristö- ja biotieteiden laitokselta oli mukana tutkimusryhmässä. Hän vastasi korallien genomi- ja RNA-sekvensoinnista.
– Tutkimuksemme osoittaa, että kun korallit sopeutuvat uusiin ympäristöihin, ne pystyvät siirtämään näitä epigeneettisiä muutoksiaan seuraavalle sukupolvelle, mikä taas parantaa seuraavan sukupolven mahdollisuuksia selviytyä muuttuvassa ympäristössä. Tämän mekanismin ymmärtäminen voi auttaa, kun tulevaisuudessa suunnitellaan korallilajien kasvatusohjelmia, Michell kertoo.
Tutkijat keräsivät aikuisia aivokoralleja (Platygyra daedalea) koralliriutoilta Abu Dhabissa eteläisellä Arabianlahdella sekä Fujairahissa Omaninlahdella, jonka jälkeen he analysoivat korallieläinten genomit, sukusolut ja toukat. Abu Dhabista kerätyt korallit olivat altistuneet äärimmäisille lämpötiloille ja korkealle suolapitoisuudelle, kun taas Fujairahista kerätyt korallit olivat eläneet suotuisammissa olosuhteissa.
– Havaitsimme erilaisia metylaatiokuvioita Fujairahista ja Abu Dhabista kerättyjen korallien genomeissa, kuten stressivasteisiin liittyvien geenien hypermetylaatiota, mikä auttaa koralleja sopeutumaan ääriolosuhteisiin, Michell sanoo.
Lisätietoja:
Nuorempi tutkija Craig Michell, craig.michell(at)uef.fi
Tutkimusartikkeli:
Liew, Y.J., Howells, E.J., Wang, X. et al. Intergenerational epigenetic inheritance in reef-building corals. Nat. Clim. Chang. (2020). https://doi.org/10.1038/s41558-019-0687-2
Kuvassa: Platygyra daedalea.