Пробиотики вместо антибиотиков: найден новый способ спасения кораллов

Американские ученые из Национального музея естественной истории Смитсоновского института совершили прорыв в борьбе за спасение коралловых рифов. Исследование, опубликованное в журнале Frontiers in Marine Science, показало, что специально разработанный бактериальный пробиотик способен эффективно замедлять распространение смертельной болезни потери тканей каменистых кораллов (SCTLD) у уже инфицированных особей в дикой природе.

Новый метод лечения предлагает долгосрочную и более безопасную альтернативу антибиотикам, которые до сих пор были основным средством борьбы с эпидемией. Цель использования пробиотиков — не просто подавить инфекцию, а интегрировать полезные бактерии в естественный микробиом коралла, обеспечивая ему устойчивую защиту изнутри.

Болезнь SCTLD, впервые зафиксированная у побережья Флориды в 2014 году, стремительно распространилась по всему Карибскому бассейну, представляя серьезную угрозу для морских экосистем. В отличие от других патогенов, она поражает более 30 видов каменистых кораллов, включая мозговые кораллы и столбовидные кораллы. Заболевание приводит к отмиранию и отслоению мягких тканей, оставляя после себя лишь белый скелет. Целая колония может погибнуть в течение нескольких недель или месяцев.

Хотя точная причина SCTLD до сих пор не установлена, ученые связывают ее с деятельностью вредоносных бактерий. До недавнего времени единственным способом замедлить болезнь было нанесение на пораженные участки пасты с антибиотиком амоксициллином. Однако этот метод имеет существенные недостатки: он дает лишь временный эффект, требует частого повторного нанесения и, что самое опасное, создает риск развития у возбудителей болезни устойчивости к антибиотикам.

В поисках более эффективного решения команда исследователей более шести лет изучала возможность использования пробиотиков. Подобно человеку, кораллы обладают собственным микробиомом — сложным сообществом бактерий, живущих в их тканях и защитной слизи. Некоторые из этих микроорганизмов играют ключевую роль в поддержании здоровья своего хозяина. Ученые предположили, что микробиом устойчивых к болезни кораллов может содержать бактерии, способные защитить и уязвимые виды.

Исследователи протестировали более 200 штаммов бактерий, выделенных от невосприимчивых к SCTLD кораллов. В результате был выбран пробиотик McH1-7 из вида Pseudoalteromonas, полученный от большого звездчатого коралла Montastraea cavernosa. Эта бактерия вырабатывает сразу несколько антибактериальных соединений, что делает ее идеальным кандидатом для борьбы с таким многоликим заболеванием.

После успешных лабораторных испытаний команда перешла к полевым экспериментам на рифе у побережья Форт-Лодердейла. Наиболее эффективным оказался метод, при котором всю коралловую колонию накрывали специальным мешком и впрыскивали внутрь раствор с пробиотиком. По словам ученых, это создавало своего рода «мини-аквариум», который позволял полезным бактериям равномерно заселить всю поверхность коралла. Наблюдения в течение двух с половиной лет показали, что такой подход успешно замедлил развитие болезни, при этом пробиотик не подавлял естественную микрофлору коралла. В то же время нанесение пасты с пробиотиком непосредственно на очаги поражения оказалось неэффективным.

Хотя первые результаты во Флориде обнадеживают, ученые отмечают, что метод требует дальнейшей калибровки для других регионов, поскольку предварительные тесты в районе Флорида-Кис показали смешанные результаты. Тем не менее, пробиотики могут стать ключевым инструментом в арсенале защитников коралловых рифов по всему Карибскому бассейну. Этот подход направлен не на внешнее лечение, а на усиление собственных защитных механизмов кораллов, делая их микробиом более сильным и устойчивым к угрозам.