Punaisenmeren koralleja autettiin mikrobeilla keskellä helleaaltoa

Punaisenmeren koralleja hoidettiin mikrobeilla keskellä aitoa merellistä helleaaltoa. Saudi-Arabian rannikon keskiosassa sijaitsevalla Al Fahal -riutalla tutkijat käsittelivät kesällä 2022 vaalenevia Acropora cf. valida -koralleja 15 päivän ajan. Päivittäinen keskimääräinen meriveden lämpötila oli noin 30,9–31,9 °C. Kokeessa verrattiin kahta terveistä koralleista johdettua elävää probioottiseosta, niiden lämpökäsiteltyjä vastineita eli postbiootteja sekä lumekäsittelyä. 48

Mitä koralleille annettiin?

Elävät probiootit olivat terveistä koralleista eristettyjä bakteeriyhteisöjä. Niitä vastaavat postbiootit valmistettiin lämpökäsittelemällä samat mikrobivalmisteet. Postbiootissa ei siis ole eläviä, lisääntymään tarkoitettuja bakteereja, vaan mikrobien inaktivoitunutta materiaalia ja siihen liittyviä bioaktiivisia ainesosia. 47

Korallien vointia arvioitiin kahdella toisiaan täydentävällä mittarilla:

• korallin värillä, sillä kudoksen vaaleneminen tai valkoisuus on näkyvä merkki korallin vaalenemisesta ja heikosta kunnosta
• korallin symbioottisten levien maksimaalisella fotosynteettisellä tehokkuudella (Fv/Fm), joka kuvaa pimeään sopeutuneiden leväsymbionttien yhteyttämisjärjestelmän toimintaa.

Kyse ei ollut laboratoriokokeesta, vaan avomerellä luonnollisen lämpöstressin aikana tehdystä kokeesta. Siksi se kertoo laboratoriotuloksia paremmin, voivatko mikrobipohjaiset hoidot toimia riutan vaihtelevissa todellisissa olosuhteissa. 4

Kaikki valmisteet eivät tehonneet samalla tavalla

Tulokset vaihtelivat valmisteittain. Yksi elävä probioottivalmiste ja yksi postbioottivalmiste paransivat merkitsevästi korallien terveydentilan mittareita, myös väriä. Molemmat elävät käsittelyt sekä yksi lämpökäsitelty käsittely ylläpitivät Fv/Fm-arvoa. Lumekäsitellyillä koralleilla arvo sen sijaan laski merkitsevästi, mikä sopii lämpöstressin vaikutukseen. 4

Tutkimuksesta saatavilla olevissa yhteenvedoissa ei ilmoiteta kunkin käsittelyn tarkkoja muutoksia väriarvoissa tai Fv/Fm-mittauksissa. Niiden perusteella voidaan siis todeta, että valitut käsittelyt säilyttivät tai paransivat näitä terveysmittareita lumehoitoon verrattuna, mutta vaikutuksen tarkkaa suuruutta ei voi arvioida. 4

Elävät ja inaktivoidut mikrobit muuttivat mikrobiomia eri tavoin

Korallien mikrobiyhteisöjen analyysi osoitti, että elävät probiootit ja inaktivoidut postbiootit liittyivät erilaisiin muutoksiin korallien bakteeriyhteisöissä. Tämä on olennainen havainto: postbiootti ei voi toimia asettumalla koralliin elävänä mikrobina. Sen mahdolliset vaikutukset voivat syntyä mikrobimateriaalista, aineenvaihduntatuotteista, vuorovaikutuksesta korallin kanssa tai korallissa jo elävien mikrobien muutoksista. Tarkka syy-seurausketju on vielä epäselvä. 4

Raportoiduista muutoksista keskeisiä olivat seuraavat:

• Elävät probioottikäsittelyt lisäsivät mahdollisesti hyödyllisten bakteerisukujen, kuten Terasakiispira ja Pseudoalteromonas, runsautta. 4
• Yksi postbioottikäsittely yhdistyi Cobetia-kantojen lisääntymiseen. Tutkimus liittää tämän ryhmän korallien lämmönsietoon, ja aiemmassa tutkimuksessa Cobetia-bakteerien rikastuminen on korreloinut paremman lämmönsiedon, tuottavuuden ja kalkkiutumisen kanssa. 4

Havainto viittaa siihen, ettei korallien auttaminen välttämättä edellytä yhtä kaikille lajille sopivaa, ihanteellista mikrobiomia. Eri valmisteet voivat tukea korallin terveyttä eri mikrobisten ja aineenvaihdunnallisten reittien kautta. 4

Miksi postbiootti voisi olla käytännöllisempi?

Eläviä mikrobeja sisältävien valmisteiden ongelma on elinkyvyn säilyttäminen tuotannossa, varastoinnissa, kuljetuksessa ja levityksessä. Lämpökäsitelty postbiootti ei edellytä mikrobien pitämistä hengissä. Tutkijat ja tutkimuksesta kertovat artikkelit nostavat esiin mahdollisia käytännön etuja: pidempi säilyvyys, kevyemmät varastointi- ja kuljetusvaatimukset sekä mahdollisesti pienemmät tuotantokustannukset. 7

Tämä voisi tehdä postbiooteista houkuttelevia esimerkiksi toistuviin käsittelyihin ja maantieteellisesti hajallaan olevien riuttojen ennallistamistyöhön. Käytännön helppous ei silti vielä tarkoita osoitettua tehoa laajassa mittakaavassa: koe oli lyhyt, kohdistui yhteen korallilajiin ja testasi tiettyjä valmisteita yhden helleaallon aikana. 4

Lisäkeino, ei vaihtoehto ilmastotoimille

Kenttäkoe antaa näyttöä siitä, että tietyt probiootti- ja postbioottivalmisteet voivat tukea tärkeitä korallien terveysmittareita akuutin lämpöstressin aikana. Se ei kuitenkaan osoita, että mikrobikäsittelyt yksin pysäyttäisivät riuttojen heikkenemisen tai takaisivat ennallistamisen pitkän aikavälin onnistumisen. 4

Todennäköisin rooli on täydentävänä suojelu- ja ennallistamistyökaluna: menetelmä voisi auttaa haavoittuvia koralleja selviytymään vahingollisista lämpöjaksoista samalla, kun merien lämpenemisen ja yhä voimakkaampien merellisten helleaaltojen perussyihin puututaan ilmastotoimilla. 7