Korallen, die man früher für eine einzige Art hielt, sind in Wirklichkeit zwei

Eine weibliche Kolonie der Koralle Plexaura homomalla gibt Eier ins Wasser ab (erkennbar als leuchtend weiße Flecken). Männliche Kolonien dieser Art setzen Spermien frei. Im Gegensatz dazu setzen Kolonien der eng verwandten Art Plexaura kükenthali vollständig ausgebildete Larven namens Planulae frei, wie eine neue Studie zeigt. Bildnachweis: Mary Alice Coffroth

Bei einem Nachttauchgang vor der Küste von St. John auf den US Virgin Islands im Jahr 2016 sahen zwei Korallenriffforscher etwas Unerwartetes: Eine Korallenkolonie mit schlanken, wehenden Ästen ließ Larven ins Wasser.

Obwohl diese Fortpflanzungsmethode nicht ungewöhnlich ist, war das fragliche Verhalten überraschend, da die Koralle Plexaura kükenthali hieß.

Jahrzehntelang diskutierten Wissenschaftler, ob es sich bei P. kükenthali um eine eigene Art handelt oder um dieselbe Art wie eine andere Koralle namens Plexaura homomalla. Da bekannt war, dass P. homomalla Spermien und Eier ins Wasser schickt – keine voll ausgebildeten Larven –, fügte die Sichtung im Jahr 2016 dem Gespräch eine neue Dimension hinzu.

“Obwohl ich mich immer gefragt hatte, ob es sich bei den beiden Formen wirklich um zwei Arten handelte, wurde uns klar, dass sie unterschiedlich sein müssen”, sagt Howard Lasker, Professor an der University of Buffalo und Korallenwissenschaftler, der die Beobachtung 2016 mit UB Ph.D. Studentin und Korallenforscherin Angela Martinez Quintana.

Eine definitivere Aufforderung würde jedoch zusätzliche Beweise erfordern.

Sind diese Korallen also eine oder zwei Arten?

Es scheint eine esoterische Frage zu sein: Was genau ist eine Spezies?

„Du wirst nie eine gute Antwort bekommen und verschiedene Leute werden dir verschiedene Dinge erzählen“, sagt Jessie Pelosi, eine 2019 UB-Absolventin in Umweltgeowissenschaften und Biowissenschaften. „Bei P. kükenthali und P. homomalla gab es diesen Konflikt in Bezug auf verschiedene Arten oder sind sie in Wirklichkeit nur ein und dieselbe? Sie wurden als separate Arten beschrieben, dann miteinander verschmolzen und dann wieder getrennt.“

Korallen, die einst für eine einzige Art gehalten wurden, sind in Wirklichkeit zwei, schlussfolgert die Studie
Eine Kolonie der Koralle Plexaura kükenthali auf den Amerikanischen Jungferninseln. Bildnachweis: Howard Lasker

Pelosi machte sich auf, mehr über diese Geschichte zu erfahren, nachdem sie von Mary Alice Coffroth, einer anderen UB-Professorin und Korallenwissenschaftlerin, und Lasker gehört hatte. Beide ermutigten Pelosi, das Thema durch ein grundständiges Forschungsprojekt an der UB weiter zu erforschen, mit dem Ziel, umfassender zu beurteilen, ob es sich bei den beiden Korallen tatsächlich um zwei verschiedene Arten handelte, wie die Leute jetzt sagten.

Mit Coffroth und Lasker als Beratern stellte Pelosi ein interdisziplinäres Team der UB, der University of Rhode Island und der Auburn University zusammen, um sich eingehend mit P. kükenthali und P. homomalla zu befassen.

Das Ergebnis ist eine neue Studie, die am 20. September in der Zeitschrift veröffentlicht wurde Korallenriffe.

Ja, es sind zwei Arten, sagen Wissenschaftler

“Ich denke, alle Daten deuten darauf hin, dass es sich um zwei verschiedene Arten handelt”, sagt Pelosi, der Erstautor, der die Forschung an der UB abgeschlossen hat und jetzt promoviert. in Biologie an der University of Florida. “Wir haben uns eine Reihe verschiedener Faktoren angesehen, darunter morphologische, genomische, reproduktive und symbiotische Unterschiede.”

  • Korallen, die einst für eine einzige Art gehalten wurden, sind in Wirklichkeit zwei, schlussfolgert die Studie
    Aus Plexaura homomalla isolierte Calciumcarbonat-Strukturen, sogenannte Clubs und Spindeln, bei Betrachtung unter einem Mikroskop. Dieses Bild ist ein Komposit, das fokusgestapelte Mikroskopbilder einzelner Sklerite kombiniert. Licht- und Schattenbereiche wurden verstärkt, um die Strukturen besser sichtbar zu machen. Eine neue Studie findet Variationen in Form und Größe von Skleriten, die von P. kükenthali und P. homomalla produziert werden. Bildnachweis: Jessie Pelosi, adaptiert von einem in . veröffentlichten Bild Korallenriffe.
  • Korallen, die einst für eine einzige Art gehalten wurden, sind in Wirklichkeit zwei, schlussfolgert die Studie
    Eine Kolonie der Korallen Plexaura homomalla in den Florida Keys. Bildnachweis: Mary Alice Coffroth, wie veröffentlicht in Korallenriffe.

Morphologisch sah das Team Variationen in Form und Größe von Kalziumkarbonatstrukturen, die als Keulen und Spindeln bezeichnet werden und die jede Art produziert. Darüber hinaus identifizierten die Wissenschaftler “starke genetische Unterschiede im Genom zwischen den beiden Arten” und beobachteten Unterschiede im Zeitpunkt und in der Fortpflanzungsmethode, sagt Pelosi. Schließlich, fügt er hinzu, neigen P. kükenthali und P. homomalla dazu, verschiedene Algenarten als Symbionten zu beherbergen.

Die Forschung baut auf einem 1998 erschienenen Artikel in der Zeitschrift Avicennia von Pedro García-Parrado und Pedro M. Alcolado auf, die P. kükenthali und P. homomalla als separate Arten charakterisierten, nachdem sie einige Aspekte ihrer Morphologie und Tiefenpräferenzen untersucht hatten.

Pelosi weist darauf hin, dass “es einige interessante Feinheiten gibt”, mit einigen Überschneidungen zwischen den Merkmalen der beiden Arten. Zum Beispiel sind einige Keulen und Spindeln von P. kükenthali und P. homomalla sehr ähnlich, auch wenn allgemeine Trends in Form und Größe auf einen Unterschied in der Morphologie hinweisen. Außerdem entdeckten die Forscher eine Korallenkolonie, die ein Hybrid zwischen P. kükenthali und P. homomalla zu sein scheint, was darauf hindeutet, dass es immer noch zu Kreuzungen zwischen diesen eng verwandten Arten kommt, obwohl die Häufigkeit dieses Phänomens unbekannt ist.

Dennoch weisen die Beweise zusammengenommen darauf hin, dass P. kükenthali und P. homomalla charakteristische Arten sind, sagen Pelosi und Lasker.

“Es ist eine wirklich schöne Studie, weil sie so viele verschiedene Modi umfasst”, sagt Lasker, Ph.D., Professor für Geologie und Umwelt und Nachhaltigkeit am UB College of Arts and Sciences und leitender Autor des neuen Papiers. “Es weist nur in gewisser Weise darauf hin, wie wenig wir über diese Tiere wissen.” (Ja, Korallen sind Tiere.)

Pelosi merkt an, dass das Verständnis der Biologie von Weichkorallen wie P. kükenthali und P. homomalla über die reine Neugier hinaus aus praktischen Gründen wichtig ist: “Wir sehen, dass Oktokorallen oder Weichkorallen in einigen Gebieten besser widerstehen können die Auswirkungen des Klimawandels als Steinkorallen oder Steinkorallen. Weichkorallen sind also wirklich wichtige Akteure bei der Erhaltung der Artenvielfalt der Riffe und bieten Lebensraum für Rifffische und kleine Wirbellose wie Schnecken und Garnelen.“



Source: Phys.org – latest science and technology news stories by phys.org.

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