Algele kelp de zahăr din Maine: patru populații distincte, esențiale pentru conservare
O nouă cercetare realizată de Bigelow Laboratory for Ocean Sciences oferă cea mai cuprinzătoare evaluare de până acum a diversității genetice și a structurii populațiilor de alge kelp de zahăr (Saccharina latissima) de-a lungul coastei statului Maine. Studiul, publicat în Journal of Phycology, a identificat patru populații distincte, modelate de oceanografia unei regiuni costiere complexe și dinamice.
Algele kelp de zahăr sunt una dintre speciile dominante din pădurile de alge din Maine, oferind hrană, habitat și apă curată pentru un ecosistem marin bogat. Totodată, ele reprezintă fundamentul industriei de acvacultură a algelor din stat, care se bazează pe recoltarea anuală a țesutului reproducător din populațiile sălbatice.
Echipa de cercetare a colectat material genetic de la alge kelp de zahăr din 11 situri de-a lungul coastei exterioare a statului Maine — zone suficient de expuse forțelor oceanografice care afectează întreaga coastă, dar suficient de aproape de țărm pentru a putea deveni în viitor surse pentru industrie. Analiza a relevat niveluri moderate de diversitate genetică în fiecare sit și a identificat cel puțin patru populații distincte.
Dovezile sugerează că amestecul genetic are loc cu ușurință între siturile din cadrul aceleiași populații, probabil sub influența curenților care dispersează sporii de alge în stadiul lor incipient de viață. Totuși, algele sunt mobile doar pentru o perioadă foarte scurtă înainte de a se fixa pe fundul mării pentru restul ciclului lor de viață. Chiar și în prezența curenților puternici, sporii nu par să ajungă foarte departe, iar transferul genetic între populații este redus.
„Existența unor populații distincte înseamnă că avem semnături genetice diferite de-a lungul coastei noastre, iar unele populații ar putea avea indivizi mai potriviți sau mai puțin potriviți pentru a prospera în medii variate”, a declarat Rene Francolini, autoarea principală a studiului și fostă doctorandă la University of Maine în laboratorul lui Rasher. „Acest lucru este important pentru activitatea de refacere sau când ne gândim la fermierii care ar putea colecta țesut reproducător dintr-o locație și ar putea planta semințe în alta.”
Studii anterioare au abordat aceste întrebări fie la o scară mai largă, acoperind întreaga regiune New England, fie la o scară foarte fină, între golfuri adiacente. În schimb, aceasta este prima cercetare care tratează coasta statului Maine ca o unitate holistică.
„Am dorit să explorăm întrebări legate de diversitatea genetică în interiorul statului Maine, deoarece aceasta este scara spațială relevantă pentru gestionarea pădurilor sălbatice de alge, dezvoltarea unor programe eficiente de refacere și stabilirea celor mai bune practici în acvacultură”, a afirmat Doug Rasher, cercetător principal și autorul senior al studiului.
Studiul a fost posibil, în parte, datorită publicării anul trecut, de către o altă echipă, a primului genom complet al algei kelp de zahăr. Această resursă le-a permis cercetătorilor să cartografieze populațiile genetic distincte și să înceapă identificarea genelor specifice fiecărei populații, care ar putea ajuta pădurile de alge să se adapteze sau ar putea fi utile în context industrial.
„Cu un genom complet disponibil, putem identifica gene de interes și examina dacă vreuna dintre aceste gene este exprimată în mod unic într-o anumită populație”, a explicat Francolini. „Încă nu am reușit să conectăm aceste gene la o funcție specifică, dar când vom face acest lucru, vom putea identifica variante de alge care sunt candidate unice pentru îmbunătățirea conservării, refacerii și rezultatelor acvaculturii.”
Cercetările anterioare ale echipei lui Rasher au arătat că încălzirea apei determină un declin constant al pădurilor de alge din Maine. Această pierdere are impacturi în cascadă asupra ecosistemelor costiere și compromite resursa sălbatică de care depinde industria de acvacultură. Gestionarea acestei pierderi necesită înțelegerea structurii complexe și a potențialelor bariere genetice ale pădurilor de alge rămase.
Rezultatele studiului subliniază importanța unor strategii regionale de management pentru protejarea și valorificarea acestei resurse genetice. Diversitatea genetică poate spori rezistența la valurile de căldură marină și oferă materie primă critică pentru o industrie de acvacultură care este cea mai mare de acest tip din țară.
