В определенные полнолуния каждый год, открытые моря выше рифов становятся молочными, поскольку кораллы выпускают яйца и сперму в крупных вспышках репродуктивной деятельности. Генетические исследования теперь показывают, что эти простые животные зависят от некоторых из тех же ощущающих свет протеинов как насекомые и позвоночные животные для хранения их порождения по графику. Открытие протеинов в кораллах пододвигает обратно на миллионы лет существование этих молекул хронометрирования.
У некоторых родственников коралла, таких как медуза, простые «глаза», позволяющие им ответить на свет, но кораллы испытывают недостаток в любом таком специализированном органе. Все же сотни коралловых разновидностей так или иначе время их порождение со светом луны. Это максимизирует их возможности для оплодотворения при наличии всего кораллового выпуска их гаметы одновременно и также улучшает возможности получающихся личинок для рассеивания из-за больших потоков полной луны. Эти личинки в конечном счете успокаиваются и преобразовывают в сидячих строителей рифа.
Орен Леви специалиста по биологии моря из университета Квинсленда в Сент-Люсии, Австралии и его коллегах задался вопросом, играли ли cryptochromes – протеины, позволяющие другим организмам ответить на синий свет и поддержать внутренние биологические часы – так или иначе, роль в процессе.Бригада использовала последовательности cryptochrome генов от мышей, дрозофил, рыбы и лягушек для исследования генома подобного пальцу коралла Acropora millepora. Они нашли четыре cryptochrome гена и теперь учились два подробно.
Последовательности указывают, что эти два являются древними родственниками cryptochromes в других организмах. К тому же, они могут представлять инновации, вероятно, позволившие ранним предкам кораллов и медузы мигрировать глубже в воду по мере необходимости для предотвращения ущерба от потенциально летального ультрафиолетового света солнца.Чтобы видеть, следовали ли эти два cryptochrome гена определенному графику, исследователи контролировали свою деятельность в течение дня и во время лунного цикла. Ежедневно, один ген был ранней пташкой, увеличивая скорость для выражения протеина на первый взгляд, тогда как другое остроконечное о полудне; тогда оба успокоились ночью, отчеты группы в выпуске 19 октября Науки.
Когда сохранено в темноте в течение 24 часов, деятельность генов колебалась беспорядочно, подтверждая влияние света. Всего один ген включил полный взрыв в течение полной луны, но не во время новолуния, предположив, что это помогает установить мечущие икру часы. «Путем контроля фазы луны кораллы по существу настраивают себя на потоки и способность хищников обнаружить их потомков, когда они плавают в океане», говорит Леви.Исследование «обеспечивает важную механистическую связь в том, как массе, мечущей икру в кораллах, подают реплики», говорят Маргарет Миллер, специалист по биологии моря с американским Национальным управлением исследований океана и атмосферы. Она надеется, что открытие даст представления о том, является ли неспособность некоторого коралла Элкхорна в Карибском море для порождения в массе естественной или последствие экологической стресса.
Специалист по биологии моря Джеймс Гуест из Ньюкаслского университета в Великобритании говорит результаты, может помочь сохранению кораллового рифа. «Половое размножение является возможно самым важным процессом в восстановлении ухудшенных рифов», говорит он, «настолько понимающий механизмы, лежащие в основе репродуктивного выбора времени, очень важно».