Koralowce to zwierzęta pod wieloma względami niezwykłe. Decyduje o tym nie tylko ich zjawiskowy wygląd. Budując rafy, pełnią wiele istotnych funkcji. Zabezpieczają linie brzegowe, działając jako naturalne falochrony. To w dużej mierze od nich uzależniona jest bioróżnorodność oceanicznej fauny i flory, a co za tym idzie, ciągłość łańcuchów pokarmowych. Są to organizmy długowieczne – żyją ok. 500 lat – i zaliczają się do najstarszych form życia na Ziemi. Swój imponujący wiek zawdzięczają doskonalonym przez miliony lat mechanizmom przystosowywania się do warunków środowiskowych. Pozwoliły im one przetrwać wielkie wymierania w dziejach naszej planety. Rosnące temperatury oraz inne czynniki związane ze zmianami klimatu sprawiają, że populacjom koralowców ponownie grozi niebezpieczeństwo. Naukowcy poszukują sposobu, jak temu zapobiec. Kluczem może się okazać szczegółowa analiza mechanizmów adaptacyjnych koralowców.
Nowatorskie podejście w badaniach – praktyka bierze górę nad teorią
Przez długi czas wśród badaczy panowało przekonanie, że pod względem przystosowania się do warunków środowiskowych rafy współczesne i prehistoryczne funkcjonowały inaczej. Przemawiało za tym kilka argumentów. Zauważono, że paleozoiczne rafy tworzyły przede wszystkim gąbki, a nie koralowce (pokrewne, choć inne gatunki). Ponadto założono, że w odróżnieniu od współczesnych raf, rafy paleozoiku nie posiadały zdolności do tzw. cementowania, czyli przytwierdzania się do podłoża w celu utworzenia szkieletu rafy. Wreszcie argument za niemożnością porównania raf dawnych i współczesnych stanowił fakt, że rafy paleozoiku były znacząco mniej zróżnicowane pod względem budowy i kształtu niż obecnie. Wszystkie te argumenty pozostawały istotne, jednak przede wszystkim z perspektywy klasyfikacji gatunkowej. Nie przyczyniały się jednak do zgłębienia tego, jak organizmy dostosowywały się do trudnych warunków miliony lat temu. Badacze z Wydziału Geologii Uniwersytetu Warszawskiego postanowili odwrócić tę perspektywę. Zamiast studiować teoretyczne modele, zajęli się badaniem raf koralowych w ich naturalnym środowisku.
– Przytłaczająca większość paleontologów badających rafy paleozoiczne nigdy na żywo nie widziała rafy. Ja od ponad 10 lat nurkuję, więc, znając dobrze koralowce kopalne, mogłem przyglądać się różnym aspektom ich anatomii i ekologii pod kątem porównawczym. To przyczyniło się do innego punktu wyjściowego moich badań. Dotychczas, badając np. rafy paleozoiku, jako narzędzi do odtwarzania środowiska używano głównie stromatoporoidów, czyli gąbek, koralowce traktując jako element uzupełniający. Ja natomiast spojrzałem na to inaczej. Wyszedłem nie od pytania – „co buduje rafy dewonu”, a od – „jak koralowce budowały rafy dewonu”. Do tego, obserwując w trakcie nurkowania różnorodność kolonii, zacząłem zadawać sobie pytanie, jak środowisko wpływa na ich kształt. Dostrzegłem również, że o ile nie wszystkie typy kolonii koralowców współczesnych znajdujemy w postaci skamieniałości, o tyle wszystkie typy, które występowały w paleozoiku, występują także współcześnie – mówi dr hab. Mikołaj Zapalski, prof. ucz.
Odległe o miliony lat – zbliżone mechanizmy przetrwania
Zespół badaczy z Wydziału Geologii przeprowadził porównanie koralowców z okresu dewonu oraz koralowców współczesnych. Analizowano ich funkcje adaptacyjne w warunkach ograniczonego dostępu do światła. Okazało się, że chociaż koralowce współczesne i paleozoiczne należą do innych gatunków, to sposoby, w jakie dostosowują się do trudnych warunków środowiskowych, są bardzo zbliżone. Analiza szkieletów dewońskich koralowców wykazała, że wraz ze zmniejszającym się dostępem do światła, budowa ich kolonii stawała się mniej gałązkowa, a bardziej płaska, tworząc coś w rodzaju koralowych „paneli słonecznych”. Jest to mechanizm, który wykorzystują koralowce po dziś dzień. Im głębiej rośnie rafa, a więc – im bardziej zmniejsza się dostęp do światła, tym bardziej koralowiec staje się płaski i mniej rozgałęziony.
Nadzieja na przyszłość
Prowadzone przez ekspertów z UW badania są nowatorskie nie tylko ze względu na inną perspektywę wyjściową i pytania badawcze, ale również z powodu zadania, które sobie wyznaczyli. Badacze chcą przeprowadzić szczegółową analizę porównawczą mechanizmów adaptacyjnych raf dawnych i współczesnych, aby poznać mechanizm dostosowywania się koralowców do środowiska. To również jeden z celów grantu „Ekologia funkcjonalna paleozoicznych ekosystemów koralowcowych – współczesność kluczem do przeszłości”, którym kieruje dr hab. Mikołaj Zapalski, prof. ucz.
– Dopiero po szerszym wykazaniu, że koralowce kopalne przejawiają te same mechanizmy adaptacyjne, możemy przekładać to na dalsze analogie z koralowcami współczesnymi. Prace, które już istnieją, pokazują, że główne „koralowcowe” wymieranie, w późnym dewonie (ok. 372 mln lat temu), spowodowane było najprawdopodobniej wzrostem temperatur i załamaniem syntezy koralowców i glonów – czyli dokładnie takim samym mechanizmem, jaki zagraża koralowcom współczesnym – konkluduje badacz.
