Новое исследование показало, что селективное разведение может привести к умеренному повышению устойчивости кораллов к жаре.
Под руководством экспертов из лаборатории Coralassist в Ньюкаслском университете исследование документирует первую в мире попытку селективного разведения взрослых кораллов для повышения устойчивости к жаре , то есть способности взрослых кораллов выживать в условиях интенсивных морских тепловых волн. Усилия по разведению оказались успешными, показав, что можно улучшить устойчивость к жаре у потомства взрослых кораллов даже в течение одного поколения.
Однако улучшение было скромным по сравнению с будущими морскими тепловыми волнами, ожидаемыми в условиях изменения климата. Авторы подчеркивают, что быстрое сокращение глобальных выбросов парниковых газов является абсолютным требованием для смягчения потепления и предоставления кораллам возможности адаптироваться.
Исследование, опубликованное в журнале Nature Communications , было проведено в партнерстве с Университетом Виктории, Музеем и садами Хорнимана, Международным центром коралловых рифов Палау, Университетом Дерби и Университетом Эксетера.
Публикация является результатом пятилетнего проекта, инициированного доктором Джеймсом Гестом.
«Эта работа показывает, что селективное разведение осуществимо, но не является панацеей, и что необходимы дополнительные исследования для максимизации результатов разведения», — говорит ведущий автор исследования Лиам Лакс, научный сотрудник-постдокторант Ньюкаслского университета. Он продолжает, отмечая, что «параллельно с этим, быстрое сокращение глобальных выбросов парниковых газов является абсолютным требованием для смягчения потепления и предоставления кораллам возможности адаптироваться.
Гест, преподаватель экологии коралловых рифов в Школе естественных и экологических наук Ньюкаслского университета, объясняет, что «результаты показывают, что селективное разведение может быть жизнеспособным инструментом для повышения устойчивости популяции. Тем не менее, все еще есть много проблем, которые необходимо преодолеть».
«Сколько кораллов необходимо высадить, чтобы принести пользу диким популяциям? Можем ли мы гарантировать отсутствие компромиссов (пока что имеющиеся данные свидетельствуют о том, что риск невелик)? Как можно избежать размывания отобранных признаков после их добавления в дикую природу? Как можно максимизировать реакцию на отбор?
«Учитывая умеренные уровни улучшения, которых мы достигли в этом исследовании, эффективность таких вмешательств также будет зависеть от срочных мер по борьбе с изменением климата».
Селекция практикуется людьми на протяжении тысяч лет для получения животных и растений с желаемыми характеристиками. Теперь она рассматривается как инструмент для сохранения природы, особенно коралловых рифов.
Эти морские экосистемы находятся на переднем крае последствий изменения климата, поскольку рифообразующие кораллы очень чувствительны к морским тепловым волнам. Они могут вызвать массовое обесцвечивание кораллов и гибель, что уже привело к значительному сокращению рифов во всем мире.
Эксперты провели селекционные испытания по двум различным признакам: либо толерантность к кратковременному интенсивному воздействию тепла (10 дней, достигающее +3,5 °C), либо к менее интенсивному, но длительному воздействию, более типичному для естественных морских тепловых волн (1 месяц, достигающее +2,5 °C).
Команда обнаружила, что выбор родительских колоний с высокой, а не низкой устойчивостью к теплу увеличил устойчивость взрослого потомства. Этот результат сохранялся для реакции как на 10-дневное, так и на месячное воздействие. Теплоустойчивость теоретически может быть повышена примерно на 1°C/неделю в течение одного поколения. Однако этот уровень улучшения, вероятно, недостаточен, чтобы идти в ногу с неослабевающим потеплением.
Селективное разведение на устойчивость к кратковременному стрессу не показало признаков 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 имело бы важные последствия, поскольку вмешательства выиграли бы от дешевых и быстрых анализов, которые могут эффективно идентифицировать колонии, устойчивые к жаре, для размножения. Однако, если эти анализы не предсказывают выживание взрослых колоний в условиях естественных морских тепловых волн, это представляет серьезную проблему для вмешательств в управление.
Ведущий автор исследования, доктор Адриана Хуманс, научный сотрудник-постдокторант лаборатории Coralassist Ньюкаслского университета, подчеркивает, что «предстоит проделать значительную работу, прежде чем селекционное разведение может быть успешно реализовано. Необходимо более глубокое понимание, чтобы определить, каким признакам следует отдать приоритет и как эти признаки генетически коррелируют».
Авторы говорят, что эта работа является важным доказательством концепции: селективное разведение кораллов для выживания взрослых особей в периоды сильной жары возможно. Теперь они призывают к проведению дополнительных исследований и разработок, чтобы понять, как операционализировать вмешательства в процесс разведения и максимизировать результаты, чтобы, как можно надеяться, идти в ногу с более низкими уровнями потепления, которых можно достичь при сопутствующих мерах по борьбе с изменением климата.