The role of ciliary vortices on the coral’s oxygen exchange and food capture

Abstract

Diese Arbeit konzentrierte sich auf die Untersuchung der Wirbel, die durch die epidermalen Flimmerhärchen der Koralle erzeugt werden. Es wird gezeigt, dass die Fähigkeit dieser Wirbel, Wassermassen von der Oberfläche des Gewebes zur Wassersäule und umgekehrt zu bewegen, mehrere Aspekte des Korallenholobionten beeinflusst. Diese Wirbel bieten den Korallen ein Werkzeug, um die Toxizität zu vermeiden, die mit der Ansammlung von Sauerstoff einhergeht, und helfen ihr gleichzeitig, die Barriere zu durchbrechen, die eine diffusionskontrollierte Grenzschicht auferlegt. Diese Strömungen transportieren auch kleine Partikel, was die Fähigkeit der Korallen beeinträchtigt, sich von Elementen wie Bakterien und Flagellaten zu ernähren. Diese Arbeit trägt zum Verständnis kleinräumiger Variationen in der physikalisch-chemischen und hydrodynamischen Mikroumgebung von Korallen bei, die durch die Wechselwirkung von Wirbeln und dem umgebenden Wasser entstehen, und liefert wesentliche Kenntnisse in Bereichen wie symbiotischen Beziehungen, Mikroheterotrophie und Stressreaktion. Die komplexen Beziehungen zwischen den Symbionten und dem Wirt sowie die beobachteten internen und externen physikalisch-chemischen Heterogenitäten könnten eine Quelle der Pufferung und Akklimatisierung und damit des Widerstands gegen die Umweltbelastungen darstellen, denen Korallen im Anthropozän ausgesetzt sind.

Esta tesis se centró en el estudio de los vórtices creados por los cilios epidérmicos del coral. Demostrando que la capacidad de estos vórtices para desplazar masas de agua de la superficie del tejido a la columna de agua, y viceversa, influye en varios aspectos del holobionte coralino. Estos vórtices proporcionan al coral una herramienta para evitar la toxicidad que conlleva la acumulación de oxígeno y, al mismo tiempo, le ayudan a romper la barrera impuesta por una capa límite controlada por la difusión. Estas corrientes además transportan pequeñas partículas, lo que repercute en la capacidad del coral para alimentarse de elementos como bacterias y flagelados. Esta tesis contribuye a la comprensión de las variaciones a pequeña escala en el microambiente físico-químico e hidrodinámico de los corales, creadas por la interacción de los vórtices y el agua que los rodea, proporcionando conocimientos esenciales en áreas como las relaciones simbióticas, micro-heterotrofia y respuesta al estrés. Las complejas relaciones entre los simbiontes y el huésped y las heterogeneidades fisicoquímicas internas y externas observadas podrían representar una fuente de amortiguación y aclimatación y por tanto de resistencia a las presiones ambientales a las que los corales se ven expuestos en el antropoceno.