Ученые из Национального музея естественной истории Смитсоновского института обнаружили, что пробиотик на основе бактерий замедляет распространение болезни потери тканей каменистых кораллов (SCTLD) у уже зараженных колоний во Флориде.

Результаты исследования, опубликованные в журнале Frontiers in Marine Science, показали: если обрабатывать всю колонию, а не только пораженные участки, болезнь перестает прогрессировать.

Этот метод — альтернатива антибиотикам, которые дают лишь временный эффект и могут спровоцировать появление устойчивых штаммов SCTLD.

Наша цель — чтобы кораллы «встроили» полезные бактерии в свой естественный микробиом, — объясняет Валери Пол, руководитель исследования. — Тогда защита станет долговечной.

SCTLD впервые обнаружили в 2014 году во Флориде, и с тех пор она стремительно распространилась по Карибам. В отличие от других болезней, поражающих один-два вида, эта угрожает более чем 30 разновидностям каменистых кораллов — от массивных мозговых кораллов до ветвистых столбчатых. Болезнь буквально «съедает» мягкие ткани, оставляя после себя белые скелетные участки. За несколько недель или месяцев колония может погибнуть полностью.

Причины SCTLD до конца не ясны, но виноваты, скорее всего, вредоносные бактерии. Сейчас основной метод борьбы — паста с антибиотиком амоксициллином. Однако это не панацея: лечение приходится повторять снова и снова, и со временем патоген может стать устойчивым.

Антибиотики не предотвращают новые вспышки, — говорит Пол. — Болезнь возвращается даже на уже обработанные кораллы.

Ученые шесть лет искали альтернативу — пробиотики, которые могли бы укрепить естественную защиту кораллов. Их микробиомы, как и у людей, содержат множество бактерий, часть которых производит антиоксиданты и витамины, поддерживая здоровье хозяина.

Команда изучила микробиомы кораллов, устойчивых к SCTLD, и выделила более 200 штаммов бактерий. В 2023 году они опубликовали исследование о пробиотике Pseudoalteromonas sp. McH1-7, который вырабатывает несколько антибактериальных соединений. В лаборатории он успешно защищал кораллы Montastraea cavernosa от болезни.

Но главный вопрос был: сработает ли он в природе?

В 2020 году ученые провели эксперимент на рифе возле Форт-Лодердейла. Они обработали 40 зараженных колоний двумя способами:

• одни получили пасту с McH1-7, нанесенную на пораженные участки,
• другие — раствор с пробиотиком, который распылили под пластиковым куполом, создав «мини-аквариум» вокруг колонии.

Наблюдения длились два с половиной года. Оказалось, что метод с куполом и раствором эффективнее: болезнь замедлилась, а пробиотик не подавил естественную микрофлору кораллов. А вот паста, наоборот, ухудшила ситуацию.

Пока метод работает лучше на северных рифах Флориды — в других регионах, например, на Флорида-Кис, результаты неоднозначны. Но ученые уверены: пробиотики могут стать ключом к спасению карибских кораллов.

Кораллы — это целые миры бактерий, и от их состава зависит здоровье рифов, — говорит Пол. — Мы просто помогаем им стать сильнее.

Этот прорыв важен по трем причинам:

• Экология: SCTLD уничтожает рифы быстрее, чем климатические изменения. Пробиотики могут остановить катастрофу.
• Устойчивость: В отличие от антибиотиков, пробиотики не провоцируют резистентность.
• Методология: Подход можно адаптировать для других болезней кораллов, создавая «биоарсенал» для защиты океана.

Несмотря на успех, метод требует доработки:

• Локальная эффективность: Разные штаммы SCTLD могут реагировать по-разному, что усложняет массовое применение.
• Логистика: Обработка колоний под куполами трудоемка — для больших рифов нужен автоматизированный подход.

Ранее ученые нашли способ заманить кораллы на поврежденные рифы.