Badania przeprowadzone na Uniwersytecie Southern Cross ujawniły znaczne różnice w tolerancji ciepła wśród koralowców na Wielkiej Rafie Koralowej, co może usprawnić wysiłki w zakresie odbudowy i adaptacji.
Badając ponad 500 kolonii koralowców, naukowcy zidentyfikowali czynniki genetyczne i środowiskowe wpływające na te różnice, co ma konsekwencje dla przyszłej odporności koralowców i strategii ochrony.
Naukowcy z Southern Cross University odkryli wcześniej nieudokumentowane różnice w tolerancji ciepła koralowców na australijskiej Wielkiej Rafie Koralowej. Ich odkrycia dają nadzieję, że własne zasoby genetyczne koralowców mogą okazać się dla nas kluczem do pomocy w ich regeneracji i adaptacji.
W badaniu, które zostanie opublikowane dzisiaj (23 września 2024 r.) w czasopiśmie Komunikacja Ziemia i środowiskobadacze zmierzyli progi blaknięcia ponad 500 kolonii koralowca stołowego, Hiacynt Acroporaprzy użyciu przenośnego systemu eksperymentalnego, który był używany na morzu na 17 rafach rozciągających się na Wielkiej Rafie Koralowej.
Badania prowadziła doktorantka Melissa Naugle z Southern Cross University wraz z zespołem z Southern Cross University, Australijskiego Instytutu Nauk o Morzu (AIMS), Uniwersytetu w Queensland i Instytutu Badawczego ds. Rozwoju w Nowej Kaledonii w ramach projektu Reef Program Odbudowy i Adaptacji (RRAP).
Zasoby genetyczne dla ochrony koralowców
„Znaleźliśmy koralowce odporne na ciepło na prawie wszystkich rafach, które badaliśmy, co podkreśla, że koralowce w całej Wielkiej Rafie Koralowej mogą zawierać zasoby genetyczne ważne dla ochrony i odbudowy” – powiedziała Melissa.
„To ważna wiadomość dla koralowców, które doświadczają czwartego na świecie zjawiska masowego blaknięcia i niespotykanych dotąd temperatur morza w lecie na Wielkiej Rafie Koralowej. Naturalnie występujące różnice w tolerancji ciepła mają kluczowe znaczenie dla przystosowania się koralowców do ocieplenia klimatu i powodzenia inicjatyw renaturyzacyjnych”.
Ustalenia te zostały uzasadnione w inne niedawne badanie przez współautora i doktoranta na Uniwersytecie Southern Cross, Hugo Denisa, który również odkrył szerokie różnice w tolerancji ciepła u różnych koralowców gatunek.
Konsekwencje dla przyszłości raf koralowych
Wyniki tych prac mają ważne implikacje dla przyszłości raf koralowych.
„Różnice między poszczególnymi koralowcami stanowią paliwo dla doboru naturalnego, dzięki któremu powstają przyszłe pokolenia bardziej tolerancyjnych koralowców” – stwierdziła dr Line Bay, współautorka i starszy główny naukowiec oraz dyrektor programu badawczego w AIMS.
„Dokładne zrozumienie tej zmienności ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia, w jaki sposób koralowce będą przystosowywać się do ocieplenia klimatu”.
Ukierunkowane działania ochronne
Dr Cedric Robillot, dyrektor wykonawczy programu odbudowy i adaptacji raf, powiedział: „Ta praca podkreśla dostępność koralowców naturalnie odpornych na ciepło, które mogą być celem RRAP w ramach zakrojonych na szeroką skalę działań mających na celu odbudowę i ochronę rafy w celu ochrony tej rafy. krytyczny ekosystem przed ociepleniem temperatur oceanów, które są już spowodowane zmianami klimatycznymi”.
Doktor Emily Howells, współautorka i starszy pracownik naukowy na Uniwersytecie Southern Cross oraz kierownik projektu w programie odbudowy i adaptacji raf, powiedziała: „Zróżnicowanie tolerancji na ciepło może być przydatne w programach restytucji, takich jak hodowla selektywna, która może przyspieszyć adaptację do produkcji potomstwo lepiej przystosowane do cieplejszych wód. Jednak wynik ten zależy od tego, jak duża część obserwowanej przez nas zmienności tolerancji na ciepło jest powiązana z dziedzicznymi wariantami genów”.
Programy selektywnej hodowli i odtwarzania
Najbardziej odporne na ciepło koralowce zidentyfikowane w tym badaniu są obecnie wykorzystywane do selektywnych prób hodowlanych w ramach Programu Odbudowy i Adaptacji Raf.
W badaniu nie tylko podano zakres różnic w tolerancji koralowców na ciepło, ale także zbadano źródła leżące u podstaw tych różnic.
„W tym artykule zbadaliśmy wiele czynników środowiskowych kształtujących tolerancję na ciepło, takich jak historia termiczna, stężenie składników odżywczych i symbiotyczne glony żyjące w tkance koralowców” – powiedziała Melissa.
Przyszłe badania i implikacje
Chociaż badanie wykazało, że czynniki środowiskowe, takie jak temperatura morza, miały istotny wpływ na tolerancję na ciepło, istniały znaczne różnice w tolerancji na ciepło, których nie dało się wytłumaczyć środowiskiem i prawdopodobnie wynikały z różnic genetycznych między poszczególnymi koralowcami.
„Następnie przeanalizujemy dane uzyskane z sekwencjonowania DNA tych osób, aby zidentyfikować warianty genów powiązane z tolerancją na ciepło. Może nam to pomóc zrozumieć potencjał adaptacyjny naturalnych populacji koralowców i pomóc w selektywnych pracach hodowlanych” – powiedziała Melissa.
„Chociaż inicjatywy odbudowy, takie jak selektywna hodowla, mogą wzmocnić populacje koralowców, ograniczenie emisji gazów cieplarnianych jest najważniejsze, aby zapewnić rafom koralowym najlepszą możliwą przyszłość”.
Odniesienie: „Tolerancja na ciepło jest znacznie zróżnicowana w obrębie gatunków koralowców budujących rafy na Wielkiej Rafie Koralowej” 23 września 2024 r., Komunikacja Ziemia i środowisko.
DOI: 10.1038/s43247-024-01649-4
