A szelektív tenyésztés működik, de gyors klímaintézkedésekre van szükség a zátonyok megmentéséhez – számol be LIAM LACHS, ADRIANA HUMANES és JAMES GUEST a Newcastle Egyetemről
Kutatócsoportunk olyan korallokat tenyésztett ki, amelyek képesek jobban túlélni a tengeri hőhullámokat. Munkánk, amely most megjelent: Nature Communications, azt mutatja, hogy akár egyetlen generáción belül is javítható a korall hőtűrése.
Lásd még: A rugalmas korallzsebek felvidítják a kutatókat
Ezt szelektív tenyésztéssel végeztük: egy olyan technikát, amelyet az emberek évezredek óta használnak a kívánatos tulajdonságokkal rendelkező állatok és növények előállítása érdekében. A szelektív tenyésztés az, ahogyan az emberek a farkasszerű kutyákat bernáthává, chihuahuává és minden a kettő között.
Jelenleg a szelektív tenyésztés a természetvédelem eszköze, különösen a korallzátonyok esetében. A Coralassist Lab (amelynek részei vagyunk) és a Palau International Coral Reef Center kifejezetten a korallok hőhullámának túlélésén dolgozott. Legújabb eredményeink hét év munkájának csúcspontjai.Als
A tengeri hőhullámok tömeges korallok kifehéredését és halálozást váltanak ki, a 2023-2024 közötti időszakot pedig negyedik globális tömeges fehérítési esemény. A támogatott evolúciós módszerek – például a szelektív tenyésztés – a természetes alkalmazkodás fokozását célozzák, hogy időt nyerjenek a korallok számára a klímaváltozás alatt.
A szelektíven tenyésztett koralljaink hőtűrésének javulása azonban szerény volt a jövőben várható tengeri hőhullámok intenzitásához képest.
Bár a szelektív tenyésztés megvalósítható, valószínűleg nem csodaszer. Továbbra is meg kell küzdenünk a korallok tömeges kifehéredésének okával az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésével, hogy mérsékeljük a felmelegedést, és időt adjunk a támogatott evolúciós programoknak a hatásra.
Hogyan neveljünk korallokat a hőtűrés érdekében
Az első lépés a zátonyon található sok potenciális szülőkorall hőtűrésének meghatározása volt. Ezután meghatározott egyedeket választottunk ki két különálló utódcsalád tenyésztésére, amelyeket magas vagy alacsony hőtűrésre választottunk ki. Ezeket az utódokat három-négy évig neveltük, amíg el nem értek a szaporodási érettséget, majd teszteltük hőtűrő képességüket.
Szelektív tenyésztési kísérleteket végeztünk két különböző tulajdonsággal, vagy a rövid, intenzív hőhatás toleranciájával (3.5 °C-kal a normálnál magasabb hőmérséklet tíz napig), vagy a kevésbé intenzív, de hosszú távú, a természetes tengeri hőhullámokra jellemző expozícióval (2.5 °C) átlag felett egy hónapig).
Ez lehetővé tette számunkra, hogy megbecsüljük az egyes tulajdonságok örökölhetőségét, a szelektív tenyésztésre adott választ, és azt, hogy mindkét tulajdonságnak van-e közös genetikai alapja.
Ha a szülőket a magas, nem pedig az alacsony hőtűrő képesség alapján választották ki, mindkét vizsgált tulajdonság tekintetében nőtt felnőtt utódaik toleranciája.
Az öröklődés durván 0.2-0.3 volt a 0-tól 1-ig terjedő skálán, ami azt jelenti, hogy az utódok hőtoleranciájának variabilitásának körülbelül egynegyede a szüleiktől átadott gének következménye. Más szavakkal, ezeknek a tulajdonságoknak jelentős genetikai alapjuk van, amelyre a természetes és mesterséges szelekció hathat.
A kumulatív hőstresszt és a toleranciát a következőkkel mérjük fokos fűtési hetek (°C-hét), ami azt is tükrözi, hogy mennyire melegszik fel és mennyi ideig. Tekintettel a ezekben a korallokban azonosított tulajdonság variabilitás, a hőtűrés elméletileg körülbelül 1 °C-os héttel növelhető egy generáción belül.
Előfordulhat azonban, hogy még ez a fokozatosság sem elég ahhoz, hogy lépést tartsunk az egyre hevesebb hőhullámokkal. Az éghajlatváltozástól függően a hőhullámok intenzitása a következő évtizedekben várhatóan kb 3°C-hetente évtizedenként, gyorsabb, mint a vizsgálatunkban elért javulás.
Érdekes módon a nagy, nem pedig alacsony, rövid stressztűrő képességre szelektíven tenyésztett korallok nem tudták jobban túlélni a hosszú hőstressznek való kitettséget.
Mivel nem észleltek genetikai összefüggést, valószínű, hogy ezeket a tulajdonságokat független génkészletek vezérlik, és azok a korallok, amelyek jól túlélik a rövid, éles hőstresszeket, nem feltétlenül a legjobbak a hosszabb távú tengeri hőhullámok túlélésében.
Ennek fontos következményei lennének, mert az ehhez hasonló munkához előnyösek lennének az olcsó és gyors tesztek, amelyek hatékonyan azonosíthatják a hőtűrő kolóniákat tenyésztésre. Ha azonban ezek a tesztek nem tudják megjósolni, hogy mely korallkolóniák élik túl a hónapokig tartó hőhullámokat, az komoly kihívást jelent.
A szelektív tenyésztés fokozása
Mivel lehetőség van a korallok szelektív tenyésztésére a fokozott hőtűrés érdekében, a következő lépés a vadonban végzett nagyszabású kísérletek elvégzése. Ehhez valószínűleg jelentős számú, szelektíven tenyésztett korall telepítésére lesz szükség, esetleg a koralllárvák zátonyokra történő közvetlen bevetésével vagy akvakultúra-létesítményben nevelt korallok ültetésével.
Ahhoz, hogy ez működjön, a kiültetett koralloknak maguknak szaporodóképessé kell válniuk, és hozzá kell járulniuk a vadon élő populáció génállományához. Ezt nagyon nagy léptékben megtenni kihívást jelent, de lehet, hogy nem szükséges a nagy területek korallborításának pótlása.
Ehelyett elegendő lehet kevesebb, stratégiailag elhelyezkedő lárvatermesztési csomópontból álló hálózat létrehozása, amely nagy sűrűségű szelektíven tenyésztett korallokat tartalmaz a megtermékenyítés sikerének maximalizálása érdekében. Ezek a csomópontok más zátonyok magolására szolgálnának, és további tenyészállományt biztosítanának a célzott intézkedésekhez.
Még sok kutatásra és fejlesztésre van szükség, és számos kritikus kérdés megválaszolatlan maradt.
Hány korallt kell kiültetni a kívánt hatás eléréséhez? Biztosíthatjuk-e, hogy ne legyenek olyan kompromisszumok, amelyek veszélyeztethetik a populációkat?eddigi bizonyítékok azt sugallja, hogy ez nem nagy kockázat)? Hogyan kerülhetjük el a kiválasztott tulajdonságok felhígulását, miután a vadonba kerültek? Hogyan tudjuk maximalizálni a kiválasztásra adott válaszokat?
Tekintettel az óceán felmelegedésének ütemére, a támogatott evolúció optimalizálása és megvalósítása hamarosan meg kell történnie, hogy esélyük legyen a sikerre, még ha csak kis léptékben is. A korallzátonyok túlélése mindenekelőtt még mindig a sürgős éghajlati intézkedésektől függ.
Nincs időd annyit olvasni a klímaváltozásról, amennyit szeretnél? Ehelyett küldje el díjnyertes heti összefoglalónkat postafiókjába. A The Conversation környezeti szerkesztője minden szerdán ír Imagine-t, egy rövid e-mailt, amely egy kicsit mélyebben foglalkozik egyetlen éghajlattal. kérdés. Csatlakozz a több mint 35,000 XNUMX olvasóhoz, akik eddig feliratkoztak.
LIAM LACHS, Climate Change Ecology & Evolution posztdoktori kutatója; ADRIANA HUMANES, posztdoktori kutató munkatárs a Coral Reef Ecology és James vendég, Reader in Coral Reef Ecology, all at NEWCASTLE-I EGYETEM. Ezt a cikket újra kiadták A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
A Diverneten is: A TUDÓSOK SZÉN LÁTÁSBAN REJTETT HŐTŰRŐ KORALLOKAT FEDEZTEK FEL, NAGY HŐÁLLÓSÁG NÖVELÉSE A SECORE SZUPER-KORALLJÁTÓL, A TÁVOLI Csendes-óceáni KORALLZATOT BIZTONSÁGOS KÉPESSÉGET TUDNI AZ óceán felmelegedésével, DIGITÁLIS 3D MODELLEINK SEGÍTHETNEK HATALMAS KORALLZATOTOK ÚJRAÉLESZTÉSÉBEN
