Rafy z głębin. Koralowce przetrwały wszystkie wielkie wymierania. Czy poradzą sobie z nami?

Nowe badania filogenetyczne pokazują, że koralowce madreporowe potrafiły przetrwać największe kryzysy w historii Ziemi, korzystając z głębokowodnych refugiów. Jednak –  jak ostrzegają naukowcy – współczesne tempo zmian może uniemożliwić powtórzenie tego scenariusza

Międzynarodowy zespół kierowany przez Claudię Francescę Vagę z National Museum of Natural History w Waszyngtonie przeanalizował DNA 274 gatunków koralowców madreporowych. W badaniach uczestniczył prof. Jarosław Stolarski, dyrektor Instytutu Paleobiologii PAN. Naukowcy połączyli dane molekularne z zapisem kopalnym, tworząc najbardziej szczegółową rekonstrukcję ewolucyjną tych zwierząt.

– Ta praca ma walor nowości z kilku powodów – mówi Academii prof. Stolarski. – Po pierwsze, do analiz molekularnych włączono gigantyczną ilość niezbadanych do tej pory  taksonów. Po drugie, utworzone drzewo filogenetyczne udało się bardzo dobrze skalibrować czasowo w oparciu o zapis kopalny.

Wyniki opublikowane w Nature wskazują, że przodkowie współczesnych koralowców pojawili się około 460 mln lat temu. W trakcie swojej ewolucji przetrwały one wiele potężnych kryzysów środowiskowych, w tym  największe w dziejach wymieranie permsko-triasowe i każdorazowo przeżywały tylko gatunki niesymbiotyczne, najczęściej żyjące w głębszych wodach. To właśnie z nich po milionach lat powstały nowe linie płytkowodne i gatunki tworzące podobne do dzisiejszych rafy.

– Kryzysy w dziejach Ziemi wielokrotnie niszczyły rafy, ale nie koralowce jako takie – wyjaśnia profesor, dodając: – Widać, że linie żyjące w głębszych wodach, w tym największych oceanicznych głębinach potrafiły przeczekać niekorzystne warunki i później ponownie kolonizować płycizny.

Światło, glony i czas

Zespół ustalił, że kluczowe cechy – symbioza z glonami i kolonijny tryb życia – pojawiały się w historii koralowców niezależnie i wiele razy. Ułatwiało to ich przetrwanie i ponowne zasiedlanie oceanów po okresach katastrof klimatycznych.

– Już w triasie pojawiały się koralowce, tworzące szkielety i żyjące w symbiozie. Równocześnie w głębszych wodach  żyły linie niesymbiotyczne, które przetrwały, gdy formy symbiotyczne i płytkowodne wymierały –  wyjaśnia prof. Stolarski.

Badania chemiczne potwierdzają te wnioski. Analiza związków organicznych zachowanych w triasowych szkiele­tach wykazała charakterystyczny „podpis izotopowy” azotu typowy dla form symbiotycznych. – To pokazuje, że już wtedy część koralowców współpracowała z glonami fotosyntetyzującymi, a część radziła sobie bez nich, wykorzystując plankton jako główną formę pożywienia–  dodaje naukowiec.

W historii Ziemi takie cykle powtarzały się wiele razy. W późnym triasie, jurze i kredzie rafy ginęły i odradzały się, zwykle po kilku milionach lat. –  Szacujemy, że odbudowa różnorodności raf po globalnym kryzysie zajmuje od pięciu do ośmiu milionów lat – mówi profesor. 

Schronienie, które może zniknąć

Badania podkreślają znaczenie głębin jako rezerwuaru różnorodności. Koralowce z dużych głębokości nie potrzebują glonów ani światła. Potrafią żyć nawet w rowach oceanicznych, na siedmiu-ośmiu tysiącach metrów, w ekstremalnych warunkach. To one były w historii życia „planem B” dla odtworzenia raf koralowych. 

– Głębiny były refugium, z którego po kryzysach odradzały się nowe linie –  przypomina prof. Stolarski. – Ale dziś to refugium też jest zagrożone.

Chodzi o planowane górnictwo głębokowodne. W rejonie strefy Clarion-Clipperton, między Hawajami a Meksykiem, przygotowywane są pierwsze operacje przemysłowego wydobycia metali. Zanieczyszczenia i wzburzanie osadów mogą zniszczyć koralowce , które stanowiły ewolucyjny magazyn przetrwania.

– Kiedy człowiek zabiera się do eksploatacji dna podmorskiego i niszczy głębokowodne życie, tracimy unikatowe linie, które mogłyby być źródłem przyszłej odbudowy różnorodności koralowców rafowych – ostrzega badacz.

Ewolucyjna lekcja

Choć koralowce potrafią przetrwać niemal wszystko, ich powrót po katastrofach wymaga milionów lat stabilnych warunków. Dla współczesnych ekosystemów to zbyt długi horyzont. Dlatego, jak podkreślają autorzy pracy, wiedza o przeszłości może być nie tylko naukową ciekawostką, ale też argumentem za ochroną obecnych populacji –  zarówno płytkowodnych, jak i głębinowych.

Jak mówi Claudia Francesca Vaga, „historia koralowców pokazuje, że życie może się odrodzić nawet po najgorszych kryzysach, ale nie w tempie, w jakim dziś zmieniamy planetę.”

Źródło:
Claudia Francesca Vaga et al., A global coral phylogeny reveals resilience and vulnerability through deep time, Nature, 2025; komunikat Smithsonian National Museum of Natural History.
Pełne badanie dostępne tutaj

• Nauki biologiczne i rolnicze