Zévy pomáhají korálovým útesům tím, že je ničí

- Příroda autor: Pavel Pešek

Korálové útesy Indo-Pacifiku hostí fascinující ekosystémy s vysokou biologickou rozmanitostí. Pestrá škála organismů žije na skále tvořené vápenatými schránkami korálů, ruduch a dalších organismů. Aby mohl útes růst, musí být ve vodě dostatek vápníku a roztoků uhličitanů. Předpokládá se, že část těchto látek se uvolňuje při biologickém rozkladu útesu. Korálový útes tak pokračuje v životě za cenu ničení svých mrtvých částí.

Zéva útesová

Zéva útesová,zdroj: Profimedia.cz

Tím nejdůležitějším činitelem biologické eroze útesu je zéva útesová. Tyto zévy se naučily zahrabávat do útesu a celý život tráví chráněné v úzké skalní štěrbině. Z takové štěrbiny se vysouvají jen barevné masité výběžky pláště. Mohou mít rudou, hnědou, indigovou nebo žlutou barvu. U akvaristů jsou oblíbené jako barevný doplněk tropických akvárií. Pro zévy představují plášťové výběžky obživu. Jsou totiž osídleny symbiotickými řasami ze skupiny obrněnek, které se se zévou dělí o cukry, jenž produkují při fotosyntéze výměnou za úkryt.

Tím, že se zévy zakopávají do útesu, ho ničí. Šedesát let staré lastury zévy útesová měří jen 14 centimetrů, ale populace dosahuje hustoty až 2000 jedinců na 1 m2 útesu.

Pro fungování útesu je zcela zásadní, jakým způsobem ho zévy ničí. První testovanou teorií byla produkce kyseliny. Jako jiné formy vápence je i korálový útes náchylný na leptání. Za pravděpodobný orgán produkující kyselinu byly považovány další plášťové výběžky, které jsou těsně přetaženy přes povrch lastury a vmáčknuté mezi lasturou a skálou ze všech stran. Zéva tak vypadá jako by byla v ponožce.

Leptají, či neleptají skálu?

Již v roce 1936 bylo měřeno pH mořské vody vytékající ze skalních dutin obývaných zévami, nijak se ale nelišilo od pH okolní mořské vody. Teorie, o tom že zéva leptá skálu, pak byla na celá desetiletí opuštěná ve prospěch neúplného vysvětlení, že hornické schopnosti zév jsou kombinací mechanického a chemického narušování útesu bez použití kyseliny.

Nová technologie umožnila nyní zopakovat pokus s měřením pH jiným způsobem. V novém experimentu byla použita vysoce citlivá fólie, která rychle mění barvu podle pH povrchu, se kterým je v kontaktu. Vědci nastavily lastury v akváriu, tak aby zévy otiskly výběžky pláště přímo na měřící fólii. Skupinka devíti zév strávila čtyři dny v akváriích v laboratoři, kde byly dvakrát denně foceny po dobu dvou hodin.

Postupně se skutečně podařilo, že všechny zévy přitiskly své plášťové výběžky na pH citlivou fólii. V místě dotyku pláště vznikly na fólii červené skvrny připomínající otisk rtěnky. V mírně zásadité mořské vodě je fólie zelená, zatímco červená barva ukazuje na snížení pH. Při zprůměrování barevných změn všech měření vyšlo, že zévy dokáží snížit pH mořské vody v místě dotyku o dvě jednotky, z 8,2 na 6,2, což je dostatečná změna k tomu, aby se vápenec začal rozpouštět.

Volně k mání pro sousedy

Vědcům se tak podařilo potvrdit, že zévy skutečně útes rozpouští leptáním. Vzniklé roztoky uhličitanů a vápníku jsou přímo dostupné pro ostatní útesové organismy, které z nich mohou tvořit své schránky, a tak i nové vrstvy útesu. Kdyby zéva erodovala útes mechanicky, produktem její snahy by byla vápencová drť, která by klesala na dno, a byla mnohem hůře dostupná pro ostatní obyvatele útesu.

Vědci se, ale nespokojili jen se zjištěním, že zéva nějak okyseluje povrchy, kterých se dotýká. Chtěli zjistit, i jak přesně to dělá. Jako první byla testována možnost využití jedné z verzí enzymu ATPáza, váčkové ATPázy. ATPáza je enzym, který se podílí na energetickém metabolismu a který máme ve svých buňkách i my. Zévy, ale používají váčkovou ATPázu k tomu, aby z pláště vypouštěly vodíkové kationty, které okyselují přilehlé prostředí.

Několik zév bylo obětováno na oltář vědy a na jejich vypreparované měkké tkáně byly použity imunofluorescenční metody. Tkáně byly značeny barvou, která svítí, jen pokud se naváže na enzym ATPázu. Touto metodou byla potvrzena nejvyšší koncentrace enzymu rozpouštějícího skálu na vnějším povrchu plášťových záhybů zév, tedy na povrchu, který je běžně přitištěn na skálu.

Stejný mechanismus změny pH se zvažuje například i u mořských červů kostižerek (Osedax). Jde o červy, kteří na dně moří žijí na kostrách velryb, provrtávají se kostmi a žijí ze zbytků měkkých tkání, které na nich najdou.

Modernizace vědeckých metod vyvedla vědce ze slepé uličky a umožnila po několika desetiletích uspokojivě odpovědět na otázku, jak si zévy tvoří dutiny ve skále korálového útesu. Tento výzkum zároveň výrazně přispěl k pochopení fungování korálových útesů a jejich přirozené obnovy.

Zdroj: Hill R. W., Armstrong E. J., Inaba K., Morita M., Trsguerres M., Stillman J. H., Roa J. N., Kwan G. T. (2018). Acid secretion by the boring organ of the burrowing giant clam, Tridacna crocea. Biology letters 14: 20180047.

Tagy: zvířata a příroda věda a poznání korálové útesy měkkýši