Ученые успешно разводят кораллы, чтобы улучшить их жароустойчивость

Новое исследование показало, что селективное разведение может привести к умеренному повышению жароустойчивости кораллов.

Исследование, проведенное экспертами из Coralassist Lab Университета Ньюкасла, документирует первую в мире попытку селективного разведения взрослых кораллов для повышения жароустойчивости, то есть способности взрослых кораллов выдерживать интенсивные морские волны тепла. Усилия по разведению увенчались успехом, показав, что можно улучшить жароустойчивость потомства взрослых кораллов даже за одно поколение.

Однако улучшение было скромным по сравнению с будущими волнами морской жары, ожидаемыми в условиях изменения климата. Авторы подчеркивают, что быстрое сокращение глобальных выбросов парниковых газов является абсолютным требованием для смягчения последствий потепления и предоставления кораллам возможности адаптироваться.

Исследование, опубликованное в журнале Природные коммуникациипроводилось в партнерстве с Университетом Виктории, Музеем и садами Хорнимана, Международным центром коралловых рифов Палау, Университетом Дерби и Университетом Эксетера.

Публикация является результатом пятилетнего проекта, начатого доктором Джеймсом Гестом.

Это не панацея

«Эта работа показывает, что селекция возможна, но не является панацеей и что необходимы дополнительные исследования для максимизации результатов размножения», — говорит ведущий автор исследования Лиам Лакс, научный сотрудник Университета Ньюкасла. Он продолжает, отмечая, что «параллельно быстрое сокращение глобальных выбросов парниковых газов является абсолютным требованием для смягчения потепления и предоставления кораллам возможности адаптироваться.

Доктор Гест, преподаватель экологии коралловых рифов в Школе естественных и экологических наук Университета Ньюкасла, объясняет, что «результаты показывают, что селекционное разведение может быть жизнеспособным инструментом для повышения устойчивости популяции. Тем не менее, существует еще много проблем, которые необходимо преодолеть. .

«Сколько кораллов необходимо высадить, чтобы принести пользу диким популяциям? Можем ли мы гарантировать отсутствие компромиссов (факты, имеющиеся на данный момент, свидетельствуют о том, что это не представляет большого риска)? Как мы можем избежать размывания выбранных признаков после их добавления в дикую природу? Как мы можем мы максимизируем ответы на выбор?

«Учитывая умеренный уровень улучшения, которого мы достигли в этом исследовании, эффективность таких мер также будет зависеть от срочных действий по борьбе с изменением климата».

Успешное племенное испытание

Селекция практиковалась людьми на протяжении тысячелетий для получения животных и растений с желаемыми характеристиками. Сейчас его рассматривают как инструмент охраны природы, особенно коралловых рифов.

Эти морские экосистемы находятся на переднем крае воздействия изменения климата, поскольку кораллы, образующие рифы, очень чувствительны к морским тепловым волнам. Это может спровоцировать массовое обесцвечивание и гибель кораллов, что уже привело к значительному сокращению рифов во всем мире.

Эксперты провели селекционные испытания по двум различным признакам: толерантность к кратковременному интенсивному воздействию жары (10 дней, достигающая +3,5°C) или менее интенсивное, но длительное воздействие, более типичное для естественных морских волн тепла (1 месяц). , достигая +2,5°С).

Команда обнаружила, что выбор родительских семей с высокой, а не с низкой устойчивостью к жаре повышает толерантность взрослого потомства. Этот результат справедлив для реакции как на 10-дневное, так и на месячное воздействие. Теоретически жароустойчивость может быть повышена примерно на 1°C в неделю в течение одного поколения. Однако этого уровня улучшения, вероятно, недостаточно, чтобы идти в ногу с неослабевающим потеплением.

Что дальше?

Селективное разведение на толерантность к кратковременному стрессу не выявило доказательств повышения способности потомства выживать при длительном воздействии теплового стресса. Поскольку генетическая корреляция не обнаружена, вполне вероятно, что эти черты находятся под независимым генетическим контролем.

Это будет иметь важные последствия, поскольку меры вмешательства выиграют от дешевых и быстрых анализов, которые могут эффективно идентифицировать жароустойчивые колонии для разведения. Однако, если эти анализы не предсказывают выживаемость взрослых колоний в условиях естественных морских волн тепла, это представляет собой серьезную проблему для управленческих мер.

Ведущий автор исследования, доктор Адриана Хуманес, научный сотрудник лаборатории Coralassist, Университет Ньюкасла, подчеркивает, что «предстоит провести значительную работу, прежде чем можно будет успешно реализовать селекционное разведение. Необходимо более глубокое понимание, чтобы определить, какие признаки следует расставить по приоритетам и как эти признаки генетически коррелированы».

Забрать домой сообщение

Авторы говорят, что эта работа является важным доказательством концепции: селективное разведение кораллов для выживания взрослых особей во время жары возможно. Теперь они призывают к проведению дополнительных исследований и разработок, чтобы понять, как реализовать меры по селекции и максимизировать результаты, чтобы, как мы надеемся, идти в ногу с более низкими уровнями потепления, которые могут быть достигнуты с помощью одновременных действий по борьбе с изменением климата.