Il microbioma corallino in malattia, in salute e in un mondo in cambiamento

Stony corals, the engines and engineers of reef ecosystems, face unprecedented threats caused by anthropogenic environmental changes. Corals are holobionts that include the cnidarian host organism and a diverse community of bacteria, archaea, viruses, and eukaryotic microorganisms. Recent research shows that the bacterial microbiome plays a fundamental role in coral biology. A healthy bacterial community contributes to nutrient cycling and stress resilience; however, pollution, overfishing, and climate change can disrupt these symbiotic relationships, leading to disease, bleaching, and coral death. Although progress has been made in characterizing the spatial and temporal diversity of bacteria, we are just beginning to understand their functional contributions. This study summarizes the ecological and metabolic interactions between bacteria and other members of the holobiont, highlights the biotic and abiotic factors that influence the structure of bacterial communities, and discusses the impacts of climate change on these communities and their coral hosts. Microbiome interventions can help decipher the key mechanisms underlying coral health and promote reef resilience. Finally, the study explores how recent technological developments can be harnessed to address some of the most pressing challenges in coral microbiology, providing a roadmap for future research in this field.

I coralli duri, motori e ingegneri degli ecosistemi di barriera, affrontano minacce senza precedenti causate dai cambiamenti ambientali antropogenici. I coralli sono olobionti che comprendono l’organismo cnidario ospite e una comunità diversificata di batteri, archea, virus e microrganismi eucariotici. Recenti ricerche dimostrano che il microbioma batterico ha un ruolo fondamentale nella biologia dei coralli. Una comunità batterica sana contribuisce al ciclo dei nutrienti e alla resilienza allo stress; tuttavia l'inquinamento, la pesca eccessiva e i cambiamenti climatici possono interrompere queste relazioni simbiotiche, portando a malattie, sbiancamento e alla morte dei coralli. Sebbene siano stati compiuti progressi nella caratterizzazione della diversità spaziale e temporale dei batteri, stiamo appena iniziando a comprendere il loro contributo funzionale. In questo studio vengono riassunte le interazioni ecologiche e metaboliche tra i batteri e gli altri membri dell'olobionte, evidenziati i fattori biotici e abiotici che influenzano la struttura delle comunità batteriche e discussi gli impatti dei cambiamenti climatici su queste comunità e sui loro ospiti corallini. Gli interventi sul microbioma possono aiutare a decifrare i meccanismi chiave alla base della salute dei coralli e promuovere la resilienza delle barriere. Infine, si esplora come gli sviluppi tecnologici recenti possano essere sfruttati per affrontare alcune delle sfide più urgenti nella microbiologia dei coralli, fornendo una roadmap per la ricerca futura in questo campo.