Częściowa śmiertelność i efekt Feniksa

[Gość]

Jake Adams

Korale są fascynującymi stworzeniami z wielu powodów. Z pewnością koralowce są piękne, interesujące i przyjemne w uprawie, ale mają również niesamowite cechy, które odróżniają je od większości żywych istot w naszym codziennym życiu i na rafach. Na przykład korale mają zdolność rozmnażania się bezpłciowo, wydają się być quasi-nieśmiertelne i mają zdolność pozornego powrotu do życia, gdy wszystko, co pozostało, to nagi szkielet. Pod maską biologii koralowców nie ma magii, ale istnieją naprawdę zgrabne sztuczki, których akwaryści mogą oczekiwać zarówno od zdrowych, jak i prawie martwych koralowców.

Częściowa śmiertelność to interesująca koncepcja, która jest bardzo powszechna u zwierząt kolonialnych i szczególnie dobrze zbadana w koralowcach budujących rafy. Akwaryści raf koralowych doskonale zdają sobie sprawę z tej koncepcji, nawet jeśli rzadko się o niej mówi w tak przemyślany sposób. Częściej rafy koralowe nazywają epizody częściowej śmiertelności rodzajem recesji, czy to z dużą, małą lub średnią prędkością. Ponieważ kolonia składa się z wielu osobników, może ona ponieść utratę niektórych lub większości osobników i nadal odradzać się z ocalałych polipów.

Kamienne korale rosną w różnych kształtach kolonii, a ich struktura decyduje o tym, jakiego rodzaju częściowej śmiertelności mogą bezpiecznie doświadczyć i jaki ma to wpływ na ich długoterminowe przetrwanie na rafie. Duże, masywne korale najczęściej doświadczają pewnego rodzaju zdarzeń związanych z częściową śmiertelnością związaną z dnem, takich jak sedymentacja lub mechaniczne uszkodzenia spowodowane przez konkurencyjne korale. Kiedy masywne lub galwaniczne korale doświadczają recesji, mogą odrosnąć na dotkniętym szkielecie, lub poziomy lub płyty mogą być stymulowane do odrastania od lub wokół źródła mechanicznego uszkodzenia. Czasami częściowa śmiertelność może przeciąć koralowiec i jeśli tkanka nie skolonizuje ponownie nagiego szkieletu, kolonia może ostatecznie wyrosnąć na kilka blisko rozmieszczonych kolonii.

 

Zgodnie z definicją rodzaju gatunki Balanophylia są niekolonialne.

W koralowcach rozgałęziających się i liściastych, częściowa śmiertelność może wynikać z sedymentacji, samoocieniania, porastania biologicznego lub połączenia tych czynników. Ten typ częściowej śmiertelności jest powszechny w koralowcach rogaczowatych akwariowych, które mogą rosnąć tylko tak wysokie i rozgałęzione, zanim podstawy wykażą pewien rodzaj recesji. Akwaryści, u których koralowce staghorn wykazują pewną podstawową recesję, nie muszą martwić się niewielką recesją u podstawy swojej Acropory, ponieważ ta częściowa śmiertelność jest zjawiskiem całkowicie naturalnym, szczególnie gdy kolonie osiągną większe rozmiary. W naturze ten typ recesji faktycznie osłabia podstawy gałęzi rogacza rogacza, pozwalając im odłamać się i przetoczyć w nowe miejsce na rafie, pomagając w ten sposób promować dystrybucję i ekspansję kolonii.

Jeśli koncepcja częściowej śmiertelności zostanie potraktowana w najbardziej ekstremalny sposób, korale mogą doznać uszkodzeń poza kilkoma polipami kolonii, a poszczególne polipy mogą zostać odizolowane od siebie, a te mogą obumrzeć z powrotem do częściowych polipów. W zależności od tego, jaki rodzaj tkanki pozostanie - jeśli komórki totipotencjalne utrzymają się po epizodzie częściowej śmiertelności - koralowiec może powrócić do życia z najmniejszych śladów żywej materii. Totipotencja to zdolność komórki do dzielenia się i różnicowania we wszystkie różne typy komórek, które normalnie występują w organizmie. Wszystkie organizmy wielokomórkowe mają w pewnym momencie swojego życia jakąś formę totipotencjalnych komórek. Komórki totipotencjalne obejmują zarodniki grzybów, zygoty kręgowców i wiele różnych typów komórek roślin. W niektórych przypadkach

Sarcophyton to dobry przykład miękkiego koralowca, w którym większość tkanki składa się z komórek totipotencjalnych.

Zjawisko korali powracających z powrotem do życia z tkanki został opisany jako „Phoenix Effect” i jest najczęściej postrzegane w korale tarczowych z Fungia, Cycloseris i Ctenactis rodzajów. Wielu akwarystów zdaje sobie sprawę, że nigdy nie wyrzucają szkieletu „martwych” koralowców Fungia, ponieważ powszechnie wiadomo, że są one szczególnie biegli w powrocie do życia z pozornie niczego. Dave Krupp, badacz koralowców na Hawajach, który pracuje z Fungia scutaria, był pierwszym, który ukuł termin Efekt Feniksa.

Już w 1992 roku Krupp zauważył, że stare, martwe szkielety F. scutaria były często obsypane podobnej wielkości i zupełnie nowymi polipami tego samego gatunku Fungia . Późniejsze testy genetyczne ujawniły, że były to w rzeczywistości identyczne klony, które prawdopodobnie powstały z resztkowych tkanek mezentarii, które przetrwały głęboko w szkielecie i uległy dezróżnicowaniu w komórki totipotencjalne, tworząc nowe młode polipy. Chociaż polipy te są często nazywane anthocauli, w rzeczywistości są to antoblasty. Anthocauli to stępione młode polipy, które pochodzą z płazińców wytwarzanych drogą płciową, ale termin antoblast jest zarezerwowany dla tego samego rodzaju narybku, który pochodzi z odróżnicowanej tkanki.

Korale z rodziny Fungiidae mają niesamowitą zdolność regeneracji.

Powodem, dla którego niektóre koralowce wydają się nie mieć tkanki, jest to, że ich szkielety są wyjątkowo porowate, a komórki totipotencjalne pozostają poza zewnętrznym szkieletem, który widzimy. Inną grupą korali kamienistych o bardzo porowatym szkielecie są przedstawiciele rodziny Dendrophyllidae. 

Dendrofyllidy obejmują Tubastrea, Turbinaria, Dendrophyllia i Balanophyllia . Te odporne korale często nie umierają. ale mają również zdolność regeneracji z najmniejszej ilości tkanki. Chociaż od bardzo dawna nie mieliśmy dostępu do Balanophyllia w handlu akwariowym, istnieją dowody sugerujące, że mogą one często doświadczać częściowej śmiertelności

 

Zgodnie z ogólną definicją, Balanophyllia jest tym samym, co Dendrophyllia, z tym wyjątkiem, że nie pączkuje ani nie rozgałęzia się. Kiedyś była to zagadka do identyfikacji, ponieważ wiele Balanophyllia jest dostępnych jako „kolonie”. Osobiście uważam, że w rzeczywistości nie są to kolonie koralowców, ale raczej skupiska polipów, które są wynikiem zjawiska podobnego do efektu Feniksa. Balanophyllia występuje w siedliskach, w których występuje okresowa sedymentacja. Jeśli osady opadną mocno i głęboko na samotny polip, może on zostać uduszony do tego stopnia, że polip umiera z powrotem do momentu, w którym izolowane tkanki znajdują się głęboko w porowatym szkielecie. Gdy tkanki te zregenerują się w nowe korality, klony te połączą się u podstawy łodyg, tworząc większe skupisko koralitów, a powstały koral może nawet mieć pewne właściwości hydrodynamiczne, które zmniejszają prawdopodobieństwo „zasypania” przez epizody głębokiej sedymentacji. Na początku opierałem się na logice i obserwacji. ale posiadam jednego koralita Balanophyllia bairdianaktóry zamarł prawie do zera podczas katastrofy czołgu. Po odzyskaniu jakości wody nie mniej niż pięć nowych koralitów wyłoniło się z zewnątrz i wewnątrz koralowca i podejrzewam, że ta nowa gromada koralitów będzie bardzo przypominać kolonie Balanophyllia , które są obecnie powszechnie eksportowane z Australii.

W pewnych okolicznościach osobniki Balanophyllia mogą umrzeć, i odrodzić się z bardzo małej tkanki, która może odróżnicować z powrotem do pojedynczych polipów.

Inny fascynujący aspekt zdolności korali do regeneracji umożliwił naukowcom opracowanie metod hodowli koralowców w tkankach, nawet po ich kriogenicznej konserwacji. Izolując tkanki koralowca na małe kawałki totipotencjalnych komórek, naukowcy są teraz w stanie przechowywać żywe tkanki koralowca w zawieszonej animacji w ekstremalnie niskich temperaturach przez bardzo długi czas. Możliwość kriogenicznego przechowywania tkanek koralowców oznacza, że można je łatwiej transportować na całym świecie, nie martwiąc się o natychmiastowe potrzeby metaboliczne całych polipów lub kolonii. Możliwość hodowli koralowców tkankowych oznacza, że możemy wytworzyć wiele nowych polipów z zaledwie małej próbki, co jest techniką, która powinna okazać się przydatna do rozmnażania dużych korali kamienistych, takich jak Scolymia, Acanthophylliai inne pożądane korale LPS, które nie są jeszcze szeroko rozpowszechniane w akwarystyce.

Zdolności regeneracyjne korali są po prostu zdumiewające i jest jeszcze wiele rzeczy, które nie zostały z tego wykorzystane. Pół miliarda lat ewolucji mającej na celu uporanie się z częściową śmiertelnością i Efektem Feniksa stworzyło grupę organizmów, które są dobrze przygotowane do trzymania się życia w sposób, którego jeszcze nie rozumiemy. My, jako hobbystowie, dopiero zaczynamy zarysowywać to, co jest możliwe w zakresie rozmnażania się koralowców i jest prawie pewne, że następna dekada przyćmi poprzednią, jeśli chodzi o postęp w biologicznych manipulacjach koralowcami. Mam nadzieję, że ten artykuł wyjaśni możliwości nowej reprodukcji koralowców i pobudzi umysły ambitnych bioinżynierów, którzy dostrzegają potencjał rozmnażania koralowców na nowe, ekscytujące sposoby.

Być może pewnego dnia akwaryści będą w stanie przesunąć granice efektu Feniksa do czegoś, co przypomina masową kulturę tkankową roślin akwariowych.

Bibliografia

Krupp i in. 1992. Rozmnażanie bezpłciowe przez samotne scleractinian Coral Fungia scutaria na Dead Parent Coralla w Zatoce Kaneohe, Oahu, Wyspy Hawajskie. Materiały z siódmego międzynarodowego sympozjum na temat raf koralowych, Guam, 1992, t. 1

Adams, Jake. 2009. Balanophyllia - koralowce pucharowe do domowego akwarium. Magazyn Reef Life. Tom 1: 2

Edytowane 27 Marzec 2021 przez Gość