Учені з'ясували, що корали "сплять" як люди

Корали, незважаючи на відсутність нервової системи і мозку, здатні "спати" - тоді як симбіотичні мікроорганізми, які живуть усередині них, залишаються активними.

Такого висновку дійшли вчені з Інституту еволюційної біології (IBE), спільного центру Іспанської національної дослідницької ради (CSIC) та Університету Помпеу Фабра. Результати дослідження опубліковані в журналі Cell Host & Microbe.

Досі вважалося, що сон характерний головним чином для тварин із нервовою системою. Однак нове дослідження показало, що у коралів існує чіткий добовий ритм спокою й активності, необхідний для підтримки їхніх симбіотичних відносин із мікробами.

Робота проводилася безпосередньо на кораловому рифі біля узбережжя острова Кюрасао в Карибському морі. Вчені вивчали мозковий корал Pseudodiploria strigosa і його симбіонта - мікроводорость Breviolum, яка живе всередині клітин корала і постачає йому поживні речовини в процесі фотосинтезу.

Протягом трьох діб дослідники занурювалися кожні шість годин і аналізували активність генів як самого корала, так і його симбіонтів. Результати показали, що корал переходить у стан спокою в нічні години і "спить" приблизно третину доби, що можна порівняти з тривалістю сну в людини. При цьому його мікробіом залишається в основному активним.

За словами авторів, сон необхідний коралам для відновлення після денного стресу. У світлий час доби симбіонти активно фотосинтезують, забезпечуючи корал органічними речовинами, але водночас виділяють реактивні форми кисню, здатні ушкоджувати тканини і ДНК господаря. Нічний "сон" дає змогу коралам запускати механізми відновлення і ремонту генетичного матеріалу.

"Вночі корали усувають пошкодження ДНК, спричинені діяльністю їхніх симбіонтів протягом дня", - пояснює керівник дослідження Хав'єр дель Кампо.

При цьому мікроводорості припиняють фотосинтез, але продовжують виконувати інші клітинні функції і не потребують повноцінного відпочинку.

Автори зазначають, що без такого добового ритму симбіоз між коралом і мікробами міг би стати токсичним. Сон дає змогу зберігати баланс у цих давніх взаємовигідних відносинах, які, на думку вчених, могли сформуватися мільярди років тому.

Дослідження також має практичне значення. Розуміння біологічних ритмів коралів може допомогти в програмах відновлення рифів і краще оцінити, як мікробні спільноти впливають на стійкість коралів до зміни клімату.

За словами дослідників, робота підтверджує, що сон - це стародавній еволюційний механізм, що виник задовго до появи нервової системи, і він відіграє ключову роль не тільки в індивідуальному виживанні організмів, а й у підтримці складних міжвидових зв'язків.