Новое исследование было основано на населении коралла холма горчицы, Porites astreoides, живущего вокруг Более низкого Флорида-Киса. Кораллы от близко к берегу адаптированы к более переменной окружающей среде, потому что есть большее колебание температурного и качества воды: вообразите их как более космополитический коралл, адаптированный к обработке случайных стрессовых событий, что офшорный коралл сэкономлен. Когда исследователи обменяли кораллы из области близко к берегу с населением тех же самых разновидностей от офшорных вод, они нашли, что кораллы прибрежного рифа внесли большие изменения в своей активности гена, чем кораллы собранный из офшорного рифа.
Это позволило прибрежным кораллам приспособиться лучше к их новой среде.«Захватывающе, что население так близко друг к другу — эти рифы на расстоянии меньше чем в 5 миль — может так отличаться», говорит соответствующий автор Карли Кенкель, в настоящее время аффилированный с австралийским Институтом Морской науки. «Мы обнаружили иначе, что кораллы могут увеличить свою температурную терпимость, которая может быть важной в определении их ответа на изменение климата».Различия в регуляции генов — способность тела сделать определенные гены более или менее активными — может быть унаследована и основная для адаптации к изменению окружающей среды.
Было уже известно, что отдельное население часто развивает различия в средних уровнях активности гена, но теперь ученые нашли, что население может также отличаться в их способности включить и выключить гены.«Мы показываем, что одно население приспособилось к его большему количеству переменной среды, развивая расширенную способность отрегулировать активность гена», говорит Михаил Мац, соавтор исследования и адъюнкт-профессор в Отделе Интегральной Биологии.
Исследователи обменяли 15 генетически отличных коралловых колоний от у берега с 15 колониями, которые, как находят на расстоянии от берега, видели, отрегулируют ли кораллы свои гены, чтобы соответствовать образцу, наблюдаемому в местном населении. После года пересаженное население действительно показывало различия: Раньше прибрежные кораллы переселились, на расстоянии от берега изменил их активность гена существенно, чтобы тесно напомнить местных жителей, тогда как офшорные кораллы переселились, у берега смогли пойти только на полпути к местным уровням активности гена. Короче говоря, кораллы, которые произошли из более переменного, близко к береговой окружающей среде были более гибкими в их регуляции генов.Отсутствие гибкости имело негативные последствия на офшорных кораллах, которые не достигли хорошего результата в прибрежном рифе и испытали вызванное напряжением отбеливание.
Их более высокие уровни отбеливания были связаны с уменьшенной способностью динамично отрегулировать деятельность обусловленных стрессом генов, подтвердив, что гибкость регуляции генов была важным компонентом адаптации к прибрежной окружающей среде.«Мы видели различную способность к пластичности экспрессии гена между коралловым населением, потому что мы посмотрели на поведение всех генов, взятых вместе вместо того, чтобы сосредоточиться на отдельных генах», говорит Кенкель. «Если бы мы не имели, мы пропустили бы риф для коралла, так сказать.»