Koraller fra Great Barrier Reef kan overleve den globale opvarmning i endnu et århundrede

Ved hjælp af genetiske prøver og computersimuleringer, evolutionære biologer har lavet en halv-halv fuld prognose:Koraller i Great Barrier Reef har tilstrækkelig genetisk variation til at tilpasse sig og overleve stigende havtemperaturer i mindst endnu et århundrede, eller mere end 50 år længere end tidligere skøn har antydet.

"Det betyder, at disse koraller stadig vil uddø, hvis vi ikke gør noget, "sagde Mikhail Matz, lektor ved University of Texas ved Austins Institut for Integrativ Biologi og forsker på projektet. "Men det betyder også, at vi har en chance for at redde dem. Det køber os tid til faktisk at gøre noget ved global opvarmning, hvilket er hovedproblemet. "

Resultaterne af deres arbejde offentliggøres i tidsskriftet 19. april PLOS Genetik . Matz's medforfattere er Galina Aglyamova ved UT Austin, Eric Treml ved University of Melbourne og Line Bay ved Australian Institute of Marine Science.

Kilden til korallens modstandsdygtighed ligger i genetiske variationer på tværs af forbundne, men vidt spredte populationer. En af de store koralrev, der bygger koralrev på Great Barrier Reef, er en art af staghornkoraller kaldet Acropora millepora. I et papir i 2015 i tidsskriftet Videnskab , Matz og hans kolleger demonstrerede, at inden for samme korallart, nogle individer har gener, der gør dem mere varmetolerante end andre.

Hver koralkoloni producerer en million larver hvert år, og disse larver flyder på strømme i op til flere uger, indtil de sætter sig på et nyt rev. Når forholdene ændrer sig på et bestemt sted - f.eks. vandet varmes-individer af de arter, der er mindre tilpasset, dør, mens bedre tilpassede individer trives. Over tid, hvis indkommende larver leverer genetiske varianter for øget hårdførhed, lokalbefolkningen skifter til den hårdere sort.

"Denne genetiske variation er som brændstof til naturlig selektion, "Sagde Matz." Hvis der er nok af det, udviklingen kan være bemærkelsesværdig hurtig, fordi alt det skal gøre er at omlægge de eksisterende varianter mellem populationerne. Det behøver ikke at vente på, at der kommer en ny mutation; den er der allerede. Problemet er, når den genetiske variation er opbrugt det er slut, og fremtiden er uklar. "

Forskerne tilpassede metoder, der blev brugt til at studere, hvordan menneskelige befolkninger har udviklet sig over hele kloden for at studere, hvordan forbundne populationer af staghornkoraller på Great Barrier Reef udvikler sig. For at rekonstruere mønstre for larvevandring, en vigtig drivkraft for evolution på befolkningsniveau, de brugte tusindvis af genetiske varianter fra fem steder på tværs af revet, samt en biofysisk model for spredning af larver via strømme.

Nogle forskere forsøger at skabe superkoraller i laboratoriet, herunder gennem genteknologi, men det er ikke det, Matz anbefaler. Hellere, han mener, at forskere bør fokusere på at lære mere om genetik og videregive disse oplysninger til dem, der er involveret i bevarelsesindsatser. Matz mener, at bestræbelser på at ændre koraller i laboratoriet er vildledt - dels fordi forskere ikke rigtig ved, hvordan korallgener fungerer, og også fordi der er en mere effektiv måde at hjælpe koraller med at udvikle sig.

"En måde at starte koraltilpasning på er at flytte koralkolonier med potentielt adaptive genetiske varianter blandt befolkningerne og lade dem yngle med lokalbefolkningen, "sagde Matz." Giv bare mere brændstof til naturligt valg på hvert sted, så der er mere at vælge imellem. "

Næste, forskerne planlægger at udføre eksperimenter for at kontrollere, at deres models forudsigelser matcher, hvordan virkelige koralbestande i øjeblikket udvikler sig. De planlægger at kombinere genetiske prøver taget fra koraller på fem steder på tværs af Great Barrier Reef i begyndelsen af ​​2000'erne med dem, der er taget på de samme steder i løbet af de næste fem år for at bygge et 20-årigt kort over faktiske genetiske ændringer, der kan sammenlignes med model forudsigelser.

Ifølge en rapport fra det mellemstatlige panel om klimaændringer i 2014, uden større reduktioner i drivhusgasemissioner, globale overfladetemperaturer forventes at stige mere end 2 grader Celsius i slutningen af ​​århundredet (i forhold til århundredets begyndelse). Havene absorberer mere end 90 procent af den varme, der fanges af stigninger i drivhusgasemissioner.

Koraller lever i kolonier med farverige alger, der giver dem næringsstoffer. Når det omgivende vand bliver for varmt, algerne kan producere toksiner, tvinger koraller til at udvise dem, efterlader koralen en spøgelsesagtig hvid. Medmindre temperaturen snart falder igen, korallerne kan dø af sult eller sygdom. En større blegningsbegivenhed dræbte store dele af Great Barrier Reef i 2016 og 2017.