Коралловый треугольник, один из самых разнообразных рифовых регионов планеты, находится под угрозой.
Район, охватывающий воды Индонезии, Малайзии, Папуа-Новой Гвинеи, Филиппин, Соломоновых Островов и Тимора-Лешти, дом до 75% известных в мире видов кораллов. Здесь обитают 3000 видов рифовых рыб и обеспечиваются средствами к существованию более 120 миллионов человек. Но более 85% его рифов угрожал По данным Института мировых ресурсов, повышение температуры, закисление океана, загрязнение окружающей среды и неустойчивое рыболовство.
Любовь Чиахсина Линя к океану привела его к карьере в области морской биологии. В настоящее время он работает главой отдела планирования и исследований Тайваньского национального музея морской биологии и аквариума и опасается, что будущие поколения, возможно, никогда не увидят живые рифы.
Ученые предупреждают, что при глобальном потеплении на 1,5 градуса количество рифов во всем мире может сократиться на 70-90%. В октябре исследователи заявили, что повышение глобальной температуры привело к долгосрочному упадку тепловодных коралловых рифов, обнаруженных в тропических, мелких и солнечных водах. Этот сигналы Земля достигает первой переломной точки климата, связанной с выбросами парниковых газов.
Обесцвеченный коралл на рифе у малайзийского штата Сабах. Обесцвечивание происходит, когда кораллы испытывают стресс, часто из-за более высокой, чем обычно, температуры воды. Проект надеется использовать сохранившиеся личинки кораллов для восстановления рифов, когда условия улучшатся (Изображение: Майк Вейтч / Алами)
Чтобы дать коралловым рифам шанс выжить, ученые прибегают к криоконсервации – замораживанию коралловых клеток, личинок и спермы для использования в будущем.
Лин возглавляет усилия по созданию сети криохранилищ в Коралловом треугольнике. Целью проекта является сохранение личинок кораллов, которые можно было бы использовать для восстановления рифов, когда окружающая среда станет подходящей для их развертывания. Это когда условия улучшаются до такой степени, что личинки, выпущенные на свободу, могут выжить и поддержать рост кораллов.
«Чем больше коралловых берегов, тем больше возможностей для выживания кораллов и тем больше разнообразия. [is preserved]— говорит Лин.
Но работа далеко не из легких, и прогресс идет медленно: лишь небольшая часть личинок выживает в процессе криоконсервации.
Заморозка ради будущего
В течение примерно двух десятилетий ученые всего мира замораживали коралловые материалы в жидком азоте при температуре до -196°С. примечания прибрежное научное издание Hakai. Метаболические и биологические процессы прекращаются при таких экстремальных температурах, что позволяет клеткам и личинкам храниться годами, а затем размораживаться для восстановления рифов. Это может означать выращивание кораллов, которые смогут лучше противостоять климатическому стрессу, или восстановление рифов, где кораллы вымерли.
Линь, которая также преподает в Институте морской биологии Национального университета Донгхва, поддержание коралловый криобанк в музее. В настоящее время он возглавляет проект по создавать и поддерживать коралловые криобанки в нескольких странах Кораллового треугольника, которые сформируют первую сеть хранилищ коралловых личинок в регионе. Целью проекта также является разработка протоколов криоконсервации, в нем участвуют ученые из Университета Паттимура в Индонезии, Университета Малайзии Теренггану, Университета Филиппин в Дилимане и Университета Пхукета Раджабхат в Таиланде.
Исследователь Тайваньского национального музея морской биологии и аквариума собирает личинок из резервуара с кораллами, добытыми из диких рифов (Изображение: Чиахсин Линь / Национальный музей морской биологии и аквариума)
Платформа ускорения исследований и разработок кораллов (Cordap), инициатива стран «Большой двадцатки», поддерживает проект, который стартовал в ноябре 2024 года.
«Сегодня речь идет не только о сохранении кораллов; речь идет о создании основы для будущих исследований и восстановления рифов, которые могут принести пользу будущим поколениям», сказал Мария Ванесса Бариа-Родригес, возглавляющая работу по криоконсервации кораллов в Университете Филиппин в Дилимане, в августовском пресс-релизе.
Первоначально проект ориентирован на четыре вида. принадлежащий Поциллопоридысемейство кораллов, в основном образующих рифы, — отмечает Лин. Поциллопориды — это «сорные» виды, которые быстро растут и оседают на поврежденных рифах, что делает их полезными для восстановления рифов.
Исследователи собирают кораллы в дикой природе в тайваньском национальном парке Кентинг, в заливе Тан Хен в Таиланде, на острове Амбон в Индонезии, на острове Реданг в Малайзии и на острове Анда на Филиппинах, отмечает Линь.
Собранные личинки кораллов перед заморозкой, просмотр под микроскопом (Изображение: Чиахсин Линь / Национальный музей морской биологии и аквариум)
Они держат колонии кораллов в резервуарах и устанавливают под выходными отверстиями резервуаров чашки с тонкой сеткой. Таким образом собираются крошечные личинки – часто размером менее двух миллиметров каждая, которые Линь описывает как похожие на семена кунжута.
Используются только здоровые плавающие личинки, так как их замораживание при температуре около -200°С — чрезвычайно биологически стрессовый процесс, способный повредить и убить клетки. Эти личинки хранятся в «криопалке», погруженной в жидкий азот для длительного хранения. Идея состоит в том, что затем их можно будет разморозить с помощью лазера, когда они будут готовы к использованию в усилиях по восстановлению рифов или для дальнейшей разработки протоколов криоконсервации. Лин говорит, что их можно заморозить на длительный срок – даже на 10–20 лет – «пока протокол замораживания оптимален».
На Филиппинах первоначальные испытания привели к «успешной криоконсервации личинок кораллов на ранних стадиях», сообщил Институт морских наук Университета Филиппин в Дилимане в августовском пресс-релизе. Он добавил, что его ежемесячные усилия продолжают расширять пул криоконсервированных личинок нескольких различных видов кораллов.
Однако не все усилия идут по плану.
Проблемы криоконсервации
В таиландском университете Раджабхат на Пхукете в июне провалилась первая попытка проекта по культивированию кораллов для подготовки к криоконсервации. «Когда я культивировала кораллы, в первые три недели казалось, что все кораллы здоровы», — говорит Приянуч Тонгпу, молекулярный биолог, возглавляющая усилия своей команды по криоконсервации кораллов. Однако в итоге личинок им не удалось получить и в настоящее время анализируют причины этого.
Криоконсервация кораллов гораздо сложнее, чем просто хранение образцов в жидком азоте, отметил Лин. Многие личинки погибают на каждой стадии.
Исследователь добавляет криозащитный раствор к личинкам кораллов, чтобы помочь им остекловаться – или затвердеть до стеклообразного состояния – во время процесса замораживания, предотвращая образование вредных кристаллов льда (Изображение: Чиахсин Линь / Национальный музей морской биологии и аквариума)
Исследователь устанавливает ванну с жидким азотом, в которую будут погружены подготовленные образцы личинок, хранящиеся в «криопалочках» (Изображение: Чиахсин Линь / Национальный музей морской биологии и аквариума)
Чтобы защитить личинки, ученые используют химические обработки, такие как криозащитный раствор, разработанный для того, чтобы помочь им остекловаться или затвердеть до стеклоподобного состояния, предотвращая образование повреждающих кристаллов льда. Это повышает способность личинок переживать процесс замораживания и низкие температуры. Процесс оттаивания включает быстрое нагревание с помощью лазеров.
Однако даже при таких оптимизированных процедурах выживание является непростой задачей. Лин объясняет, что после оттаивания выживают только 15-35% личинок. Из них только 3-24% успешно приживаются, в зависимости от вида, и еще меньше доживают до взрослого возраста. На данный момент крупномасштабное производство все еще находится на стадии разработки, в первую очередь из-за технических ограничений и ограниченной доступности личинок, обусловленных весьма специфическими условиями, необходимыми кораллам для их выпуска, говорит Лин.
Криоконсервация на других этапах
Помимо личиночной стадии, коралл также подвергался криоконсервации и воскрешению на других этапах своего жизненного цикла с разной степенью успеха.
Одним из многообещающих примеров является коралловая сперма. У него высокая выживаемость после оттаивания: около 50-70% остаются активными, говорит Мэри Хагедорн, научный сотрудник Смитсоновского национального зоопарка и института природоохранной биологии в США и пионер в области криоконсервации спермы кораллов.
В 2021 году Хагедорн и ее сотрудники использовал коралловая сперма из Флориды и Пуэрто-Рико, замороженная на срок до 10 лет, для оплодотворения свежих яиц находящихся под угрозой исчезновения кораллов Элкхорн, собранных на Кюрасао, у побережья Венесуэлы. Оплодотворенные икринки были выращены во Флориде, где процветают молодые кораллы, отмечает Хагедорн. Она добавляет, что они готовятся вновь заселить их деградировавшими рифами в Пуэрто-Рико и на Виргинских островах США.
Криопалочки, содержащие образцы личинок, погружаются в ванну с жидким азотом (Изображение: Чиахсин Линь / Национальный музей морской биологии и аквариума)
После замораживания образцы передаются в криохранилище для длительного хранения (Изображение: Чиахсин Линь / Национальный музей морской биологии и аквариума)
Криоконсервированная сперма кораллов также успешно используется для оплодотворения яиц кораллов, собранных из выращенных в лаборатории кораллов. В декабре 2024 года исследователи представил личинки кораллов, рождающиеся в результате этого процесса на Большом Барьерном рифе, отслеживают свой рост в решающий первый год жизни.
Но криоконсервация других форм кораллов, например фрагментов, оказалась менее успешной. В 2023 году ученые криоконсервированные и реанимированные фрагменты взрослых особей из пальчикового коралла (), вид каменных кораллов, эндемичный для Гавайских островов. Однако они прожили всего 48 часов, отмечает Хагедорн. «Мы еще не совсем разобрались с фрагментами», — говорит она, добавляя, что они работают над новыми методами их успешного замораживания.
Хотя криоконсервация кораллов является полезным способом помочь видам, Хагедорн подчеркивает, что океаны все равно будут подвергаться серьезному воздействию, если мы не изменим свое поведение. «Криоконсервация хороша тем, что она дает обществу время понять, какое влияние мы оказываем на нашу планету», — говорит она.
Криоконсервация кораллов — трудный и кропотливый процесс, результаты которого далеко не гарантированы. Для Линя речь идет не только о спасении отдельных видов. Речь идет о попытках защитить целые рифовые экосистемы, обеспечить среду обитания для морской жизни и поддержать средства к существованию миллионов людей, которые зависят от моря.
«Речь идет о том, чтобы дать им возможность бороться за завтрашний день», — говорит Лин.
“,”body”:””,”footer”:””},”strict”:{“header”:””,”body”:””,”footer”:””},”advanced”:{“header”:”\r n”,”body”:””,”footer”:””}}”,”gdpr_scor”:”true”,”wp_lang”:”_en”,”wp_consent_api”:”false”,”gdpr_nonce”:”abdde07f40″}; /* ]]> */
2025-12-03 12:50:00
1764768458
#Могут #ли #замерзшие #личинки #кораллов #защитить #рифы #от #потепления #океана
Читайте также
