الفهرس 
chapter 1Only 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 181 |  |  |
| | | from | 181 | | |
Abstract
Summary
Soft corals in the Red Sea are a dominant component of diversity and abundance of the coral reef benthos. Many Alcyonacea (soft coral) do contribute to reef growth over time, and many are zooxanthellate, thus contributing to primary productivity. Studies had focused on such relationship (between corals and zooxanthellae) with respect to climate changes and recent bleaching events. On the other hand, although soft corals especially Alcyoniidea will replace hard coral consequently to cope the threats of climate change and retain building reef as, Sinularia species, little studies were conducted on soft corals.
This study comes to give an overview on the status and healthness of some soft corals and their associated symbiont (Symbiodinium) inhabiting Egyptian Red Sea coasts. To implement this goal, the most common genera of soft corals (Sinularia, Sarcophyton, Lobophytum, Xenia and Nephthea) were selected to assess their abundance and distribution at eight selected sites in the Egyptian Red Sea coasts. Sites were chosen to cover the northern Red Sea in the Gulf of Aqaba (three sites) and the proper Red Sea (five sites). To assess the abundance, a survey on the selected soft corals was conducted during two seasons (summer and winter). The variation in the density of associated zooxnthellae was investigated in relation to geographical, seasonal and bathymetric differences as well as host specification. Seawater temperature and salinity were measured to relate the abundance of soft corals and the density of zooxantrhellae with them. Symbiodinium clades were identified using ITS2 and 23S rDNA molecular techniques.
Zooxanthellae isolated from Sinularia, Sarcophyton, Lobophytum, Xenia and Nephthea were phylotyped by gDNA extraction followed by amplification of 23S rDNA of chloroplasts within two genera, Sinularia and Lobophytum. ITS2 gene was amplified to identify Symbiodinium sub-clades within the remaining three genera. RFLP profiles resulted from digestion of 23S rDNA and ITS2 were compared with previously published profiles.
Only two clades (A and C) were found within selected genera. With low genetic diversity recorded at subcladal level where only basic types A3, C1 and C3 were identified among 29 sequence of the current study.
Results of the present study and molecular survey on GeneBank revealed that, at the southern coast of the Egyptian Red Sea, Sinularia, Sarcophyton, Xenia, Nephthea, and other hard corals were associated with Symbiodinium C1, while A3 associated with Nephthea and C3 identified from Lobophytum. The results indicated that Symbiodinium C was more dominant than A.
Symbiodinium C was mainly detected in Sinularia, Sarcophyton, Xenia (C1) and Lobophytum (C3), while Symbiodinium A detected only in Nephthea (A3). Symbiodinium C was higher in densities than A. Symbiodinium C, density and photosynthetic pigments were increased during summer. The present results showed coincidence with previously published data on Symbiodinium genetic diversity along the Red Sea. However, further studies are required to resolve Symbiodinium clades within soft coral genera at finer levels.
On the light of spatial distribution of soft corals, their abundance showed significant difference (p<0.05) between the two areas (Gulf of Aqaba and proper Red Sea) with a higher value (285 ind./trans) in the Gulf of Aqaba (northern Red Sea). Of all selected soft corals, Sinularia represented the most abundant genus at all sites except at the three sites; Ras Abu Galum, Lighthouse and Marsa Egla, where Xenia was the dominant genus (~37 ind./trans.).
According to this study, seasonal variation revealed that temperature did not affect abundance of soft coral. Data of soft coral abundance that obtained from two sites during summer and winter in three depths had insignificant seasonal variation (p> 0.05). Although soft coral abundance increased with the increase in seawater temperature in summer at the two sites with a maximum of (45 ind./trans.) in Lighthouse and a minimum of (33 ind./trans.) in Marsa Egla. On the other hand, different depths had no effect on the abundance (p> 0.05) with a maximum of (55 ind./trans.) in (10-15m).
Variation in densities of Symbiodinium cells was measured and chlorophyll content per zooxanthella (pg/cell) was estimated based on spectrophotometric determinations according to different variables; site, season, depth and host. Zooxanthellae cell densities showed no significant difference in the two sites, Lighthouse displayed the highest density of zooxanthellae cell density (8.18× 106 cell/gm) with slight difference between chlorophyll content (0.06pg/cell) in sites. Considering host identity, different genera of soft corals showed significant difference (p<0.05) in zooxanthellae cell density at selected sites. On the other hand, total of chlorophyll content in zooxanthella was approximately the same at Lighthouse (0.49 pg/cell) and Marsa Egla (0.47 pg/cell). Chlorophyll content in zooxanthellae cells within each host showed a significant difference between sites (p<0.05).
Responding to changes in temperature measurements during two seasons, zooxanthellae densities showed significant differences in two seasons in the selected sites. Seasonal variations reflected differences not only in zooxanthellae densities, but also in the total value of chlorophyll content as well. Zooxanthellae cell density showed higher density value (10.33 × 106 cell/gm) during summer than winter (5.23 × 106 cell/gm). The same high pattern as shown by zooxanthellae cell density at the two sites with the highest value (3.16 pg/cell) in summer.
For bathymetric distribution, zooxanthellae attained the highest densities at low illuminated deep water with the highest densities (0.73× 106 cell/gm) in (10-15m) while chlorophyll parameters increased insignificantly. Results showed that there was no relation between zooxanthellae abundance and chlorophyll content along depth gradient.
Zooxanthellae with different hosts; There was a significant difference between zooxanthellae cell density within soft coral hosts which collected from the two sites (p<0.05). Sarcophyton recorded the highest value of zooxanthellae cells (12.84×106 cell/gm), but Lobophytum represented the lowest (2.03×106 cell/gm).
The resilience of corals to environmental factors is varied depended on species or clades of Symbiodinium in the coral hosts, so many studies are needed for resolving genetic diversity. It is critical to identify the most susceptible and the most tolerant coral species in relation to thermal stress.
الملخص بالعربي
تعد الشعاب المرجانية اللينة في البحر الأحمر هي العنصر الغالب من حيث التنوع والوفرة بين قاعيات البحار. على الرغم من ان الكثير من Alcyonacea (المرجان اللين)لا تسهم في نمو الشعاب على مر الزمن، الا ان الكثير منهم يحتوي على طحالب الزونزثيلي ، مما يسهم في الإنتاجية الأولية. تصب الدراسات تركيزها على مثل هذه العلاقة (بين الشعاب المرجانية وزوزانثيلي) والتي تتأثر بالتغيرات المناخية وابيضاض الأخيرة. من ناحية أخرى. تحل المرجان اللين خاصة الذي ينتمي لعائلة Alcyoniidea محل المرجان الصلب في بناء الحيد المرجاني بالتالي لها دور كبير في مواجهة تهديدات تغير المناخ والاحتفاظ ببناء الشعاب- مثل السنيولاريا.
وتأتي هذه الدراسة لإعطاء لمحة عامة عن حالة وصحة بعض أنواع المرجان اللين التي تسكن سواحل البحر الأحمر المصرية و المرتبطة تكافليا.بالسمبيودينيم. لتنفيذ هذا الهدف، تم اختيار بعض الأجناس الأكثر شيوعا من المرجان اللين (سنيولاريا، ساركوفيتون، لوبوفايتوم،زينيا و نيفثيا) لتقييم وفرتها وتوزيعها في ثمانية مواقع مختارة والتي تقع على سواحل البحر الأحمر المصرية. وقد تم اختيار مواقع لتغطية شمال البحر الأحمر في خليج العقبة (ثلاثة مواقع) والبحر الأحمر (خمسة مواقع). تم عمل مسح على المرجان اللين المختارة خلال موسمين (الصيف والشتاء) لتقييم وفرة هذه الأجناس. وتم قياس الاختلاف في كثافة الزوزانثيلي المرتبطة بالمرجان اللين المختار فيما يتعلق بالموقع الجغرافي، العمق والاختلافات الموسمية وكذلك مواصفات المضيف. تم قياس درجة حرارة مياه البحر والملوحة لربط وفرة الشعاب المرجانية الناعمة وكثافة الزوزانثيلي معهم. وقد تم تحديد أفرع وتحت أفرع السيمبيودينيم باستخدام تقنييات الموروثات الجينية ITS2 و23S rDNA.
تم دراسة التنوع الوراثي للزوزانثيلي المعزولة من سنيولاريا، ساركوفايتون، لوبوفايتوم، زينيا و النيفثيا عن طريق استخلاص محتواها الجيني ثم مضاعفته وتضخيمه باستخدام الموروثات الجينية ITS2 و 23S من الحمض النووي المؤتلف من البلاستيدات الخضراء. أثناء هذه الدراسة, تم عزل وتضخيم زوزانثيلي لجين 23S الموجودة داخل أجناس سنيولاريا و لوبوفيتوم. لتحديد تحت افرع السيمبيودينيم بينما تم التضخيم زوزانثيلي داخل الأجناس الثلاثة المتبقية عن طريق .الموروث الجيني ITS2وقورنت مع التشكيلات التي تم نشرها مسبقا.
تم العثور على إثنين فقط من أفرع السيمبيودينيم (A و C) داخل الأجناس المختارة. مع التنوع الجيني المنخفض المسجل على مستوى تحت الأفرع حيث تم تحديد أنواع أساسية وهي A3، C1 و C3 بين 29 عينة من المرجان اللين.
كشفت نتائج هذه الدراسة والمسح الجزيئي على الجين بانك ، بأنه على الساحل الجنوبي للبحر الأحمر المصري، السينيولاريا، الساركوفايتون، الزينيا، والنيفثيا، وكذلك الشعاب المرجانية الصلبة جميعها ترتبط بتحت فرع السيمبيودينيم C1، في حين حُددت A3 على أنها مرتبطة بالنيفثيا بينما يرتبط تحت الفرعC3 باللوبوفايتوم وأشارت النتائج إلى أن فرع السيمبيودينيمC كان أكثر هيمنة من الفرع Aوذلك نظرا لوجودها في اربعة أجناس من المرجان اللين.
تم الكشف عن السيمبيودينيمC في السنيولاريا، الساركوفايتون والزينيا C1 والفرع C3 تم الكشف عنه في اللوبوفايتوم، في حين تم الكشف عن فرع السيمبيودينيمA فقط في النيفثيا كان فرع السيمبيودينيمC أكثر كثافة من الفرع A،وازدادت كثافة والكلوروفيل خلال فصل الصيف. وأظهرت النتائج الحالية تزامنا مع البيانات التي تم نشرها مسبقا على التنوع الجيني للسيمبيودينيم على طول ساحل البحر الأحمر. ومع ذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات حول اطوار المرجان اللين عند مستويات أدق وتأثير الإجهاد الحراري عليه.
على ضوء التوزيع المكاني المرجان الناعم أظهرت هذه الدراسة فرقا واضحا (p <0.05) بين منطقتي الدراسة (خليج العقبة والبحر الأحمر) مع وجود القيمة الأعلى (285فرد/قطاع) في خليج العقبة (شمال البحر الاحمر). كانت السنيولاريا هي أكثر الأجناس وفرة بين جميع المرجان اللين المحددة، في جميع المواقع ماعدا ثلاثة مواقع :رأس أبو جلوم، الفنارة ومرسى عجلة، حيث كانت الزينيا هي أكثر الأجناس هيمنةً في هذه المواقع (~ 37فرد/قطاع.).
لقد أوضحت هذه الدراسة التفاوت الموسمي مع اختلاف درجة الحرارة أنها لا تؤثر على وفرة المرجان اللين. البيانات التي تم الحصول عليها عن وفرة المرجان اللين من موقعين خلال الصيف والشتاء في ثلاثة أعماق تُبين أن الاختلافات الموسمية يستهان بها (P> 0.05). على الرغم من وفرة المرجان اللين مع الزيادة في درجة حرارة مياه البحر في الصيف في موقعين( الفنالرة ومرسلى عجلة) بحد أقصى (45 فرد/قطاع) في الفنارة، و أما في الشتاء الحد الأدنى للمرجان اللين يوجد في مرسى عجلة (33 فرد/قطاع). من ناحية أخرى، لم يكن لإختلاف الأعماق أي تأثير على الوفرة (P> 0.05) بحد أقصى (27 فرد/قطاع) في العمق من 10-15 متر.
وقد تم قياس التغير في كثافة خلايا السمبيودينيم ومحتوى الكلوروفيل في الزوزانثيلي (بيكوجرام/خلية) بناءً على تقديرات طيفية وفقا لمتغيرات مختلفة؛ الموقع , الموسم,العمق والمضيف. أعلى كثافة لخلايا زوزانتلي كانت في موقع الفنارة (8.18×106 خلية/جم) مع اختلاف طفيف بين محتوى الكلوروفيل (0.06بيكوجرام/خلية) بين المواقع. بأخذ هوية المضيف بعين الاعتبار ، أظهرت هذه الدراسة أنه لايوجد اختلافات في كثافات الزوزانثيلي في المواقع المختارة للدراسة(P <0.05), بينما أوضحت الأجناس المختلفة من المرجان اللين فرق كبير (P <0.05) في كثافة الخلايا زوزانتلي التي تحويها داخلها في. من ناحية أخرى، كان مجموع محتوى الكلوروفيل في الزوزانثيلي في موقع مرسى عجلة (0.47 جزء من الجرام / خلية) تقريبا نفسه في الفنارة (0.49 جزء من الجرام / خلية). محتوى . يبين الكلورفيل في خلايا الزوزانثيلي داخل كل مضيف عدم الاختلاف بين المواقع (P <0.05 ).
أظهرت كثافة زوزانثيلي فروق ذات دلالة إحصائية كنتيجة للتغيرات في قياسات درجات الحرارة خلال موسمين. تظهر الخلافات ليس فقط في كثافة زوزانتلي، ولكن أيضا في القيمة الإجمالية لمحتوى الكلوروفيل ,وأيضا خلايا.الزوزانثيلي أظهرت كثافة أعلى (10.33 × 106 خلية / جم) خلال فصل الصيف عن الشتاء (5.23 × 106 خلية / جم). نفس النمط العالي كما هو موضح من قبل كثافة خلايا الزوزانثيلي الموقعين وفقا لأعلى قيمة (3.16 جزء من الجرام / خلية) في الصيف.
وفقا لتوزيع الزوزانثيلي تبعا للأعماق، حققت زوزانثيلي أعلى كثافة في أقل اضاءة وأعلى عمق للمياه حيث أن أعلى كثافة (0.73 × 106 خلية / جم) في العمق (10-15 متر) على الرغم من عدم اختلافات توزيع الزوزانثلي بين الأعماق الثلاثة في حين ارتفعت مستويات الكلوروفيل. وأظهرت النتائج أنه لا توجد علاقة بين وفرة الزوزانثيلي ومحتوى الكلوروفيل على عمق الانحدار.
اختلفت كثافة خلايا الزوزانثيلي التي تم جمعها من الموقعين و المستوطنة في عوائل مختلفة. اختلافا كبير (P <0.05) .حيث سجل الساركوفيتون أعلى قيمة لخلايا الزوزانثيلي (12.84 × 106 خلية / جم)، في حين سجل اللوبوفايتوم أدنى.قيمة (2.03 × 106 خلية / جم)