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Segunda-feira, Agosto 15, 2022

Centenas de moléculas explicam o “sabor” e o “cheiro” dos recifes de corais

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Os corais podem não ter papilas gustativas, narinas e cérebro, mas os minúsculos construtores de recifes não são totalmente insensatos: suas células quimiorreceptoras podem detectar moléculas gasosas flutuando na água, muitas das quais são criadas pelos próprios corais durante a fotossíntese. “É a maneira como esses invertebrados ‘saborrecem’ e ‘cheiram’”, diz Linda Wegley Kelly, microbiologista marinha da Universidade da Califórnia, Scripps Institution of Oceanography de San Diego. “E é muito profundo.”

Os pesquisadores há muito suspeitam que essas moléculas são essenciais para o crescimento de vários micróbios, plantas e animais que habitam os recifes de coral. Mas as composições químicas das moléculas dissolvidas, bem como quantas estão lá fora, permanecem um mistério irritante – que está se tornando mais terrível a cada dia, à medida que os recifes de coral em todo o mundo perdem uma guerra contra o aquecimento dos oceanos, a acidificação dos oceanos e o uso indevido e excessivo pelo homem. .

Na verdade, uma análise global divulgado pela Administração Nacional Oceânica e Atmosférica em outubro passado descobriu que 14% dos recifes desapareceram entre 2009 e 2018; isso é mais do que todo o coral atualmente nos recifes da Austrália. E como os recifes são responsáveis ​​por sustentar pelo menos um quarto de toda a vida marinha, é fundamental entender o que sua perda significa para a química dos ecossistemas remanescentes.

“Os recifes de coral são muito conhecidos por serem esses oásis de vida e atividade em um deserto oceânico”, acrescenta Wegley Kelly. “E todos esses invisíveis [molecules] são realmente parte do quebra-cabeça. Você não pode vê-los a olho nu, mas eles são tão dinâmicos.”

Um Efeito Borboleta Bacteriana

No início deste ano, Wegley Kelly e uma equipe de pesquisadores internacionais publicou um instantâneo dentro PNAS das substâncias químicas secretas liberadas por duas espécies de corais e três tipos de algas nos recifes da Polinésia Francesa. Ao contrário desses organismos, no entanto, a equipe humana não podia simplesmente dar uma grande “cheirada” debaixo d’água.

Em vez disso, eles incubaram os espécimes em pequenos aquários por um período diurno de oito horas, durante o qual ocorreu a fotossíntese, e um período noturno separado de oito horas. A água do recife que Wegley Kelly e seus colegas extraíram e analisaram após cada período – usando uma técnica conhecida como espectrometria de massa em tandem não direcionada – revelou mais de 1.000 moléculas distintas, incluindo aminoácidos modificados, vitaminas e esteróides.


Consulte Mais informação: Como os voluntários estão ajudando a manter os recifes de corais vivos


Como essas moléculas se tornam parte de uma teia alimentar complexa à medida que são absorvidas pelas comunidades microbianas do recife, diz ela, os pesquisadores também examinaram como as bactérias nos aquários responderam a esse bufê de produtos químicos saborosos. Moléculas liberadas por algas foram mais “reduzidas quimicamente”, potencialmente fornecendo mais energia para bactérias, por exemplo. Mas aqueles liberados pelos corais continham níveis muito mais altos de nutrientes importantes, como nitrogênio e fósforo.

Como resultado, algumas bactérias cresceram rapidamente, algumas engordaram e outras cresceram em grande número. “Também estamos vendo isso acontecer em um recife natural, quando esse recife muda por causa de distúrbios antropogênicos”, diz Wegley Kelly. “Quando você remove muitos peixes que pastam algas, por exemplo, as algas crescem demais no coral.” Isso, por sua vez, afeta as comunidades microbianas.

Comunicação Química

Não se trata apenas da teia alimentar. Assim como um cheiro de algo fedido pode fazer você correr em outra direção, as moléculas liberadas pelos corais podem ter um efeito semelhante em seus vizinhos.

UMA estudo de 2014 publicado em Ciência relataram que os corais danificados podem emitir produtos químicos que afastam os jovens corais e peixes, diminuindo a probabilidade de que futuros migrantes marinhos se estabeleçam no bairro moribundo, por assim dizer. Isso pode significar que apenas isolar os recifes danificados pela atividade humana não será suficiente para revitalizá-los. Por outro lado, com recifes que ainda não exibiram marcadores visuais, como lesões e branqueamento, o coquetel de produtos químicos na água pode indicar aos pesquisadores tensões invisíveis.

“Acho que você poderia usar a química para diagnosticar a saúde do recife, certamente”, diz Wegley Kelly, acrescentando que mais de 85% das moléculas que sua equipe identificou eram exclusivas de apenas um organismo – uma especificidade notável. “Conversamos sobre fazer essas pesquisas globais do meio químico dos recifes, em todo o mundo, apenas para ver como eles se comparam.”

No futuro, sua equipe planeja ver o que mais as moléculas fazem enquanto flutuam pelos recifes. Quais desaparecem rapidamente? Quais se acumulam na água? Alguns são absorvidos diretamente por outras espécies? Essas respostas podem aproximar os pesquisadores da preservação de nossos oásis oceânicos.



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