Coral Staghorn (Acropora cervicornis). Crédito:Wikipedia 
Pelo menos meio bilhão de pessoas na Terra dependem diretamente dos recifes de coral para seu sustento. Os recifes de coral fornecem uma grande variedade de serviços ecossistêmicos não apenas para a infinidade de criaturas marinhas que vivem nos recifes de coral, mas também para os humanos. Por exemplo, os recifes são viveiros para inúmeras espécies de peixes comercialmente importantes.
É por isso que precisamos monitorar ativamente a saúde dos recifes de coral em todo o mundo. Estou particularmente interessado em identificar recifes sensíveis ao estresse ou de resistência limitada. Talvez esses recifes devam ser priorizados para conservação sob a infeliz suposição de que salvar todos os recifes pode não ser mais viável. Então de novo, talvez devêssemos concentrar nossos esforços em recifes com os corais mais fortes, pois estes terão uma melhor chance de sobrevivência.
Sem considerar, precisamos encontrar uma maneira de determinar se um recife está saudável ou doente.
Diagnóstico reacionário
Historicamente, a avaliação da saúde dos recifes de coral tem sido um esforço retroativo. Nós prendemos nossos tanques de mergulho, vá mergulhar e registre o número de corais que estão morrendo ou morrendo. Isso seria o mesmo que dizer a alguém que acabou de sofrer um ataque cardíaco que está com pressão alta. Idealmente, essa pessoa gostaria de ter sabido antes, para que pudesse ter feito mudanças na dieta ou em outro estilo de vida para evitar uma parada cardíaca.
Se apenas diagnosticarmos a morte de coral, os dados adquiridos durante nossas pesquisas são de pouca utilidade para os corais vivos. Não seria melhor se pudéssemos detectar declínios na saúde dos corais antes de graves, Os sinais tardios de doença, como o clareamento, são evidentes? Então, poderíamos alertar os gerentes para que eles pudessem agir para promover a resiliência dos corais em escalas locais, por exemplo, fechando o recife para a pesca.
Não sabemos como é o coral verdadeiramente saudável
Infelizmente, não temos uma linha de base fisiológica para corais. Todas as pesquisas sobre recifes de coral foram realizadas nos últimos 50 a 100 anos. Isso foi bem depois do início da Revolução Industrial, o ponto em que nosso impacto humano coletivo no planeta realmente saltou em alta velocidade.
Em outras palavras, todos os dados que possuímos atualmente são de corais que provavelmente já estão estressados em pelo menos algum grau. Mesmo os recifes mais isolados geograficamente, os de Chagos no Oceano Índico, estão branqueando quase anualmente.
Embora isso signifique que nenhum recife intocado permanece na Terra, ainda é possível que outros saudáveis estejam por aí para serem encontrados. Mas saber o que realmente constitui um recife saudável é complicado devido à falta de dados de referência. Se não sabemos como definir o fenótipo de um coral saudável, como podemos esperar para documentar o grau de estresse ou a probabilidade de branqueamento?
Estudando a saúde dos corais por meio da biologia molecular
Nos últimos 15 anos, Desenvolvi uma série de procedimentos de diagnóstico molecular voltados para fazer conjecturas sobre a saúde dos corais. Para aqueles que estudaram biologia celular, você deve se lembrar que todos os organismos celulares possuem um conjunto de proteínas que protegem, estabilizar e / ou reparar suas células durante eventos de estresse, como a exposição a altas temperaturas. Embora algumas "proteínas de estresse" possam ser sintetizadas em todos os momentos (mesmo quando as células não estão estressadas), a maioria deve ser produzida pelas células apenas quando elas estão realmente estressadas.
Por essa lógica, mesmo se não tivermos dados básicos, devemos ser capazes de desenvolver um sistema de diagnóstico para corais com base nas concentrações de genes e proteínas indicativos de estresse que irei nos referir coletivamente como "biomarcadores moleculares". Corais, Afinal, consistem em células com genomas muito semelhantes aos nossos (pelo menos no caso dos hospedeiros).
Minha ideia, então, era ir para os ecossistemas mais "puros" do mundo (língua firmemente implantada na bochecha), amostra de corais, e analisar as concentrações de vários biomarcadores moleculares de nível de gene e proteína envolvidos na resposta ao estresse celular. Isso serviria para gerar dados de "linha de base atual" para corais de recife com os quais poderíamos comparar mudanças futuras como resultado da mudança climática e outras atividades humanas.
De 2013 a 2016, fiz amostras de corais das partes mais remotas do Indo-Pacífico como pesquisador de pós-doutorado na Khaled bin Sultan Living Oceans Foundation (LOF). Como parte da "Global Reef Expedition" (GRE) do LOF, pequenas migalhas de tecido (ou seja, "biópsias") foram removidas de cada uma das milhares de colônias de corais (com foco no gênero Pocillopora), desde as Ilhas Austral da Polinésia Francesa ao Arquipélago de Chagos (Território Britânico do Oceano Índico), e centenas de sites entre eles. Nós nos concentramos em recifes que não haviam sido previamente pesquisados ou explorados, que tendiam a ser os mais distantes das populações humanas.
Os corais estão em constante estado de estresse?
Depois de realizar uma variedade de procedimentos de diagnóstico molecular, Eu descobri que todos os corais que eu experimentei pareciam ser caracterizados por concentrações incrivelmente altas de todos os biomarcadores de estresse visados (tanto no hospedeiro do coral quanto nos "compartimentos" de algas endossimbióticas).
Este foi o caso em atóis remotos das Ilhas Cook e Austral, assim como Fiji, Tonga, Nova Caledônia, as Ilhas Salomão, Palau e Chagos.
A explicação mais simples para a observação de que todos os corais que eu experimentei exibiam as marcas celulares de uma resposta ao estresse é que os corais estavam realmente estressados. Contudo, alguns argumentaram que os corais são diferentes e, ao contrário de outros organismos celulares, pode ficar "estressado" o tempo todo para antecipar as mudanças ambientais.
Isso é verdade em alguns ecossistemas, como recifes de coral emergentes do sul de Taiwan, onde a qualidade da água do mar muda rapidamente em uma base regular. Dito isso, encontramos poucos recifes encontrando ambientes tão extremos em nossa expedição de pesquisa pan-global.
Estressado ou apenas 'pessimista'?
A maioria das células ou organismos estressados param de crescer e se reproduzir, pois muita energia está sendo desviada para restaurar o equilíbrio celular, também conhecido como homeostase. Este não foi o caso para esses corais "estressados", nem a maioria mostrou quaisquer sinais de necrose tecidual ou doença. Além disso, embora alguns passaram a branquear em datas posteriores, nem todos fizeram.
Em outras palavras, o fato de que as células do coral e das algas internas estavam constantemente utilizando suas respostas ao estresse não significava necessariamente que os "holobiontes" do coral (uma amálgama de hospedeiro + simbionte) acabariam se desintegrando.
Talvez a mobilização de reservas de energia, como gorduras, permitiu que esses corais persistissem até hoje, apesar de estar estressado. Esta seria uma estratégia de sobrevivência de curto prazo, na melhor das hipóteses, no entanto. Talvez eles tenham mudado de depender da fotossíntese para simplesmente comer mais plâncton, assim como muitos outros animais marinhos sem simbiontes de algas.
Ou talvez, como acima mencionado, corais são estranhos; em vez da resposta efêmera de "lutar ou fugir" empregada por outros animais, eles permanecem "fisiologicamente pessimistas", preparado para o pior em todos os momentos. Apenas as viagens de retorno a esses locais dirão se esse estilo de vida estressante perceptível permite a sobrevivência contínua dos corais nas próximas décadas.
Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original. 
