Korálové útesy jsou podmořská obdoba tropických pralesů. Vytváří se okolo nich složitá síť ekologických vztahů, která z nich dělá jeden z druhově nejbohatších ekosystémů na Zemi. Jeho základním kamenem je křehká symbióza.
Bez korálových útesů by moře bylo daleko pustší, než je. Koráli jsou drobné organizmy příbuzné medúzám nebo nezmarům. Žijí přisedle ve velkých koloniích čítajících myriády geneticky identických polypů. Jednotlivý polyp většinou nemá víc než pár centimetrů. Vylučuje pevnou vápenatou schránku, která přetrvá věky i po té, co odumře. Ačkoliv někteří koráli mohou pomocí chapadel lovit plankton a další organizmy, většina jich využívá služeb fotosyntetizujících jednobuněčných souputníků, obrněnek. Jejich vztah je znám už dlouho.
Obrněnky žijí v tělech korálů. Dávají jim za to hlavně uhlík, který vážou z oxidu uhličitého rozpuštěného v mořské vodě pomocí energie ze slunečního světla. Kromě něj ale dodávají svým hostitelům i další cenný prvek - dusík. Na výměnu dusíku mezi korály a obrněnkami se zaměřila skupina výzkumníků, vedená Švýcarem Christophe Koppem z Lausannské polytechniky.
Dusíková sonda
Podrobnosti výzkumu popisují v časopise mBio. K pokusům použili vědci korály pórovníky členité, pěstované v mořském akváriu Porte Dorée v Paříži. Podstrčili jim těžký izotop dusíku 15N. Index 15 znamená celkový počet protonů a neutronů v jádře. Dusík má sedm protonů a většinou i sedm neutronů. Naprostá většina atomů dusíku se vyskytuje ve formě 14N. Kromě nich ale existuje i forma 15N, která se dá v laboratoři sledovat. Z korálových útesů nakrmených těžkým dusíkem odebírali vědci v krátkých časových intervalech vzorky.
Získali tak časovou řadu toku dusíku mezi obrněnkami a korály. Výsledek ještě zkombinovali se snímáním pomocí elektronového mikroskopu. Podařilo se jim jako prvním na světě popsat detaily vztahu mezi oběma symbionty. Vypadá to, že obrněnky plní vedle role zásobovatelů i roli skladníků.
Něco za něco
Dokážou dusík ukládat ve formě krystalů kyseliny močové. Dokud je ho v prostředí dostatek, můžou si tak nadělat zásoby, které pak uvolňují, když přijde nouze. Velice podobný systém už biologové znají od rostlin, jež využívají k získávání vodíku bakterie. Skladování dusíku ve formě kyseliny močové využívá i jeden druh sumky, který hostí prvoka, mimochodem ne nepříbuzného obrněnkám. V případě sumky a prvoka je systém ale ještě komplikovanější.
Sám prvok totiž hostí ještě bakterie. Teprve ty čerpají z prostředí dusík a mění ho na použitelnou formu pro sumku. Podobně je na tom ještě jeden červ ze skupiny praploštěnců, který hostí jednobuněčnou řasu. Jak v případě sumky, tak červa ale kyselinu skladuje koncový zákazník, nikoliv výrobce.
Vyznat se v symbióze korálů a obrněnek by někdy mohlo vyřešit problém blednutí korálů. Obrněnka dává korálu kromě živin i barvu. Pokud je korál ve stresu, může řasu vypudit. Zbledne. Většinou pak strádá a odumírá. Jednou z příčin blednutí by mohla být zvýšená koncentrace dusíku ve vodě. Přesný způsob, jakým se to děje, a jak tomu případně zabránit, bude ale potřeba ještě prozkoumat.
