1

در حالی‌که بیشتر مرجان‌های دریای مدیترانه با آب‌های گرم‌تر دست‌وپنجه نرم می‌کنند، یک گونه کوچک و سرسخت از مرجان در حال بازنویسی قوانین بقا در اقیانوسی در حال تغییر است. این گونه نشان می‌دهد که طبیعت همیشه راهی برای سازگاری پیدا می‌کند.

آشنایی با Oculina patagonica

این مرجان کوچک برخلاف اقوام گرمسیری‌اش، صخره‌های عظیم نمی‌سازد، همیشه وابسته به جلبک‌ها نیست و در برابر گرما نابود نمی‌شود — بلکه برعکس، در حال گسترش است.

چه چیزی مرجان مدیترانه‌ای را متفاوت می‌کند؟

اغلب مرجان‌ها برای بقا به جلبک‌های کوچکی که درون سلول‌هایشان زندگی می‌کنند متکی‌اند. این جلبک‌ها از طریق فتوسنتز انرژی تولید می‌کنند؛ همانند گیاهان. مرجان از این انرژی برای رشد و زندگی استفاده می‌کند و در مقابل، محیطی امن برای جلبک فراهم می‌سازد.

اما هنگامی‌که دمای آب بیش از حد بالا می‌رود، تعادل به‌هم می‌خورد. مرجان دچار استرس می‌شود و جلبک‌ها را بیرون می‌ریزد. در نتیجه رنگ‌پریده می‌شود، رشدش متوقف می‌گردد و در بسیاری از موارد دیگر بهبود نمی‌یابد — فرآیندی که دانشمندان آن را سفیدشدگی مرجان (Bleaching) می‌نامند.

اما Oculina patagonica از این قاعده مستثنی است. وقتی دمای آب از ۲۹ درجه سانتی‌گراد (۸۴°F) عبور می‌کند، هرچند سفید می‌شود، اما نمی‌میرد. بدون جلبک هم به زندگی ادامه می‌دهد و زمانی‌که آب خنک‌تر می‌شود، جلبک‌ها بازمی‌گردند.

این توانایی خارق‌العاده در بازگشت و بقا بدون جلبک، Oculina را به یک «یاغی» واقعی در دنیای مرجان‌ها تبدیل کرده است.

بازگشتی که میلیون‌ها سال در راه بود

این مرجان نخستین بار در سال ۱۹۶۶ در نزدیکی جنوا، ایتالیا مشاهده شد. دانشمندان در ابتدا تصور کردند از اقیانوس اطلس مهاجرت کرده است. اما تحقیقات بعدی نشان داد که این گونه میلیون‌ها سال است در مدیترانه حضور دارد، هرچند در تعداد کم و به‌صورت پنهان.

اکنون اما به‌سرعت در حال گسترش است. در بیشتر سواحل کم‌عمق مدیترانه دیده می‌شود؛ مناطقی که دمای آب از کمتر از ۱۰ درجه در زمستان تا بیش از ۳۰ درجه در تابستان تغییر می‌کند.

«وقتی برای اولین بار در آب‌های لوانت مشاهده شد، تصور می‌کردیم تابستان‌های داغ آن منطقه باعث نابودی O. patagonica خواهد شد. اما بر خلاف تمام پیش‌بینی‌ها، این مرجان نه‌تنها زنده ماند، بلکه جمعیت آن در حال رشد است.» — دکتر شانی لوی، مرکز تنظیم ژنومی بارسلونا

وقتی جلبک‌ها ناپدید می‌شوند

اکثر مرجان‌ها بدون جلبک نمی‌توانند زنده بمانند، اما Oculina برنامه پشتیبان دارد. وقتی جلبک‌ها از بین می‌روند، سلول‌هایش تغییر رفتار می‌دهند؛ دستگاه گوارش خود را تقویت می‌کند و شروع به شکار مستقیم مواد غذایی از آب می‌کند — مثل پلانکتون‌ها و ذرات آلی ریز.

این تغییر مسیر از وابستگی به جلبک‌ها به سمت تغذیه مستقل، هتروتروفی (Heterotrophy) نام دارد و Oculina در آن استاد است.

دکتر زاویِر گراو-بووه، از پژوهشگران پروژه، می‌گوید: «توانایی Oculina برای زندگی بدون شریک فتوسنتزی‌اش باعث می‌شود بتواند در آب‌های عمیق‌تر با نور کمتر یا آب‌های تیره و گل‌آلود ناشی از تردد کشتی‌ها نیز زنده بماند. این ویژگی در دریای مدیترانه که به‌شدت تحت تأثیر انسان است، مزیتی بزرگ محسوب می‌شود.»

درون سیستم بقا: راز ژنتیکی انعطاف‌پذیری

پژوهشگران برای درک راز انعطاف‌پذیری این مرجان، ژنوم آن را بررسی کردند و ده‌ها هزار سلولش را تحلیل نمودند. آن‌ها همچنین دو گونه مرجان گرمسیری وابسته به جلبک را برای مقایسه مورد مطالعه قرار دادند.

نتایج نشان داد زمانی‌که Oculina جلبک دارد، سلول‌هایش چربی (لیپید) جذب می‌کنند که منبع انرژی پایدارتر از قند است. اما وقتی جلبک‌ها از بین می‌روند، سلول‌های ایمنی‌مانند فعال می‌شوند تا بقایای سلول‌های مرده را پاک کنند و هم‌زمان بافت‌های گوارشی رشد می‌کنند تا غذا را از محیط پیرامون جذب کنند.

به گفته‌ی پروفسور آرناو سبه-پدروس از مؤسسه تحقیقات ICREA: «Oculina به این دلیل مقاوم است که به محصولات فتوسنتزی جلبک‌ها وابسته نیست. در حضور آن‌ها می‌تواند از محصولات فتوسنتزی بهره‌مند شود، اما در غیابشان نیز با تغذیه از ذرات آلی و پلانکتون‌های موجود در آب زنده می‌ماند.»

مهارت‌های کهن، نه ترفندهای تازه

مقایسه فعالیت ژنی Oculina با سایر مرجان‌ها نشان داد که توانایی تغذیه بدون جلبک منحصر به آن نیست؛ سایر مرجان‌ها نیز ژن‌ها و سلول‌های مشابهی دارند، اما به‌ندرت از آن‌ها استفاده می‌کنند.

«استراتژی زندگی Oculina مبتنی بر مقاومت از طریق تنوع است. این گونه مجبور به اختراع روش جدیدی نشد، بلکه ابزارهای قدیمی خود را از صندوقچه ژنتیکی‌اش بیرون آورد.» — دکتر گراو-بووه

این یافته‌ها نشان می‌دهد که توانایی بقا بدون جلبک شاید در بسیاری از مرجان‌ها وجود داشته باشد، اما هنوز فعال نشده است.

درس‌هایی از مرجان مدیترانه‌ای برای آینده

دریای مدیترانه محیطی سخت و متغیر است — دریایی نیمه‌بسته با نوسانات شدید دما، شوری و سطح مواد مغذی. این ویژگی‌ها آن را به یک آزمایشگاه طبیعی استرس تبدیل کرده‌اند.

دکتر لوی می‌گوید: «مدیترانه مانند یک آزمون طبیعی برای استقامت است. موجودات دریایی این منطقه از جمله مرجان‌ها، همین حالا نیز با نوسانات شدیدتر نسبت به سایر نقاط جهان سازگار شده‌اند. به همین دلیل، مدیترانه به ما تصویری از آینده حیات دریایی در شرایط تغییرات اقلیمی می‌دهد.»

Oculina patagonica ممکن است راهی برای بقای برخی مرجان‌ها در آینده نشان دهد. اما محدودیت‌هایی دارد؛ این گونه مرجان صخره‌ساز بزرگی نیست و نمی‌تواند جایگزین اکوسیستم‌های عظیم مرجانی شود که در سراسر جهان در حال نابودی هستند.

«بهترین راه برای کمک به هر اکوسیستم دریایی، از جمله صخره‌های مرجانی، جلوگیری از گرم‌تر شدن زمین است.» — دکتر گراو-بووه

نتایج کامل این پژوهش در مجله علمی Nature منتشر شده است.

نتیجه‌گیری

مرجان کوچک مدیترانه‌ای Oculina patagonica با بهره‌گیری از توانایی‌های ذاتی و انعطاف‌پذیری ژنتیکی خود، به ما یادآور می‌شود که طبیعت همیشه راهی برای بقا پیدا می‌کند — حتی در جهانی که به سرعت در حال گرم شدن است.