New records and phylogenetic placement of two soft coral species (Octocorallia: Malacalcyonacea: Cladiellidae) from the Gulf of Kachchh, India

Stellen Sie sich den Meeresboden nicht als eine flache, sandige Wüste vor, sondern als eine geschäftige Unterwasserstadt, die von winzigen Architekten erbaut wurde. Diese Architekten sind Weichkorallen, farbenfrohe, weiche Tiere, die wie Unterwasserpflanzen aussehen, aber eigentlich mit Quallen verwandt sind. Sie bauen ihre Häuser mit winzigen, mikroskopischen Skeletten aus Kalzium, die Wissenschaftler als „Sclerite“ bezeichnen. Betrachten Sie diese Sclerite als die Ziegel und den Mörtel ihrer Unterwasserstadt. Um herauszufinden, wer wo lebt und wie sie miteinander verwandt sind, schauen Wissenschaftler normalerweise auf zwei Dinge: wie die Gebäude aussehen (Morphologie) und ihren genetischen „Stammbaum“ (DNA).

Einige Familien dieser Korallenarchitekten sind jedoch knifflig. Sie sehen sich so ähnlich, dass es schwierig ist, sie allein durch das Aussehen zu unterscheiden, und ihre DNA ist überraschend eigensinnig und weigert sich, klare Familienlinien zu zeigen. Dies gilt besonders für Orte, an denen der Ozean rau ist, wie etwa im Golf von Kachchh in Indien. Dieses Gebiet ist ein wenig wie eine Arena für Extremsportarten des Ozeans: Es hat gewaltige Gezeiten, viel schlammiges Sediment und Wasser, das im Sommer sehr heiß wird. Die meisten Korallenstädte meiden eine solche raue Nachbarschaft, aber einige zähe Überlebenskünstler schaffen es dort, zu gedeihen. Die große Frage für die Wissenschaft war: Was genau lebt in dieser harten, schlammigen Ecke des Indischen Ozeans, und wie passen diese Überlebenskünstler in den großen Stammbaum der Weichkorallen?

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Die Entdeckung: Neue Nachbarn in einer schlammigen Nachbarschaft

Ein Forscherteam ist kürzlich in den Golf von Kachchh abgetaucht, um genau diese Frage zu beantworten. Sie fanden zwei Arten von Weichkorallen, die zuvor noch nie in diesem spezifischen Gebiet dokumentiert worden waren. Es ist, als würde man eine neue Art eines seltenen Vogels in einem örtlichen Park entdecken, in dem niemand glaubte, dass dieser Vogel überleben könnte. Die beiden gefundenen Arten gehören zu einer Familie namens Cladiellidae. Die erste ist Aldersladum sodwanum und die zweite ist Cladiella pachyclados.

Vor dieser Studie wussten Wissenschaftler, dass diese Korallen in klareren, ruhigeren Gewässern wie dem Roten Meer, Kenia und Taiwan leben. Den Fund dieser Korallen im Golf von Kachchh zu melden, ist eine große Sache, denn es beweist, dass diese Korallen zäher sind, als wir dachten. Sie können mit dem schweren Schlamm, den riesigen Gezeiten und der sengenden Hitze umgehen. Die Forscher haben sie nicht nur gesichtet; sie machten detaillierte Notizen darüber, wie sie im lebendigen Zustand aussehen, und bewahrten Proben auf, um ihre mikroskopischen „Ziegel“ (Sclerite) unter leistungsstarken Mikroskopen zu untersuchen.

Die Detektivarbeit: Aussehen vs. DNA

Um sicherzustellen, dass sie die richtigen Arten gefunden hatten, spielten die Wissenschaftler Detektive mit zwei Methoden. Zuerst untersuchten sie die physischen Details. Sie fanden heraus, dass die von ihnen gefundene Aldersladum sodwanum einige einzigartige Merkmale aufwies, wie zum Beispiel spezifische herzförmige mikroskopische Ziegel, die in früheren Studien dieser Art nicht beschrieben worden waren. Sie bemerkten auch, dass diese Korallen einen coolen Trick beherrschen: Wenn sie gestresst oder berührt werden, können sie sich zusammenziehen und sogar ihre Polypenbündel abwerfen, um an anderer Stelle neue Kolonien zu bilden – fast so, als würde eine Pflanze ein Blatt abwerfen, aus dem eine neue Pflanze wächst.

Zweitens versuchten sie, die DNA der Korallen zu lesen. Sie konzentrierten sich auf ein spezifisches Gen namens mtMutS, das häufig als Barcode zur Identifizierung verschiedener Weichkorallenarten verwendet wird. Hier nimmt die Geschichte eine kleine Wendung. Die DNA-Ergebnisse bestätigten, dass es sich bei den gefundenen Korallen tatsächlich um Aldersladum sodwanum und Cladiella pachyclados handelte. Der genetische Code stimmte sehr eng mit Proben aus Kenia und Taiwan überein, mit fast keinen Unterschieden (eine genetische Distanz von nur 0,001 bis 0,004).

Die Wendung der Handlung: Der Stammbaum ist etwas chaotisch

Die DNA erzählte jedoch nicht die ganze Geschichte perfekt. Als die Wissenschaftler versuchten, einen Stammbaum unter Verwendung dieses Gens zu erstellen, verhedderten sich die Zweige ein wenig. Das Gen mtMutS ist gut für manche Dinge, aber es scheint Schwierigkeiten zu haben, verschiedene Gattungen (die größeren Gruppen der Korallen) klar voneinander zu trennen. In dem Baum, den sie erstellten, waren die verschiedenen Korallenarten vermischt, anstatt in ordentlichen, separaten Gruppen zu erscheinen.

Die Autoren legen nahe, dass dies nicht unbedingt ein Fehler ist, sondern eine Einschränkung des Werkzeugs, das sie verwendet haben. Es ist, als würde man versuchen, einen riesigen Haufen sehr ähnlich aussehender Zwillinge nur anhand eines einzigen Fingerabdrucks zu sortieren; manchmal reicht der Fingerabdruck nicht aus, um sie perfekt voneinander zu unterscheiden. Die Studie deutet darauf an, dass die Korallen zwar definitiv die Arten sind, die sie basierend auf ihrem Aussehen und ihrem allgemeinen DNA-Match vermuten, die genauen Beziehungen zwischen den verschiedenen Gattungen in dieser Familie jedoch etwas unklar bleiben. Das Papier stellt explizit fest, dass die Ergebnisse des Stammbaums eine „begrenzte Auflösung“ haben, was bedeutet, dass das Gen nicht stark genug war, um eine perfekte Karte davon zu zeichnen, wer mit wem auf den höchsten Ebenen verwandt ist.

Was das bedeutet

Was haben wir also gelernt? Wir haben gelernt, dass der Golf von Kachchh Heimat von mindestens zwei Arten von Weichkorallen ist, die in dieser Region zuvor wissenschaftlich unbekannt waren. Wir haben ihre Präsenz sowohl durch physische Beschreibungen als auch durch genetische Daten bestätigt. Die Studie hebt jedoch auch hervor, dass unsere derzeitigen genetischen Werkzeuge möglicherweise nicht scharf genug sind, um die komplexe Familiengeschichte dieser Korallen vollständig zu entwirren. Die Forscher kommen zu dem Schluss, dass diese Ergebnisse zwar ein guter Anfang sind, wir aber fortgeschrittenere Studien benötigen, um die Vielfalt und die Beziehungen dieser zähen, in trübem Wasser überlebenden Korallen vollständig zu verstehen. Es ist eine Erinnerung daran, dass selbst in den extremen Ecken des Ozeans immer noch Geheimnisse warten, die entdeckt werden wollen, und dass die Karte, die wir haben, manchmal nicht detailliert genug ist, um jede einzelne Straße anzuzeigen.