https://frosthead.com

להציל אלמוגים ... באמצעות בנקי הזרע?

הדיונון הענק המושט מאחורי גבנו וזנבו של לוויתן ימני בגודל 45 מטר המתנשא מעל לראשינו באולם האוקיאנוס הלאומי להיסטוריה של הטבע, מקלים על הדמיון שאנחנו יושבים על שונית אלמוגים. מרי הגדורן, ביולוגית ימית במכון הביולוגי לשימור סמיתסוניאן, משרטטת את הסצינה: "בואו נגיד שכולו מין אחד. אנו יכולים לדמיין Acropora palmata . הם נראים כמו רצף. אלה אלמוגים ענקיים, ומולנו מאות מאות. "

המין בסכנת הכחדה, המכונה גם אלמוגי אלקורן מכיוון שענפיו דומים לקרני האיילים, נמצא במים רדודים ברחבי האיים הקריביים. פעם בשנה, באוגוסט או בספטמבר, המין מתרבה באופן מיני בשיטה שנקראת "שידור הטרחה". באמצעות הירח, השקיעה (שהם חשים באמצעות קולטני פוטו) וכימיקלים המאפשרים להם "להריח" זה את זה, מושבות שכנות מסנכרנות ההשרצה שלהם. במשך שניים עד ארבעה לילות, כל פוליפ אלמוגים בודדים במושבה משחרר צרור ביצים וזרע לתוך עמוד המים. השקיות, שהגדורן מתאר כמראות אשכולות ענבים, נסחפות אל פני השטח בהן הן נשברות, מתערבבות זו עם זו ממושבות אחרות ומפרות זו את זו.

הגדורן היה עד לסך הכל 63 שרצים מעשרה מינים שונים, כולל אקרופורה פאלמטה, בקריביים ובאוקיאנוס השקט. "יהיה לנו מולנו כמה ואולי שמאלה וחלק ימינה באוכלוסיות האלה", היא אומרת ומנפנפת בזרועותיה כאילו היא מנצחת תזמורת של אלמוגים משריצים בשונית הדמיונית שלנו.

שוניות האלמוגים הן בית לרבע מכל המינים הימיים. הם מגנים על קו החוף מהוריקנים וצונאמי והם מקור לתרופות ביו-תרופות אפשריות. אך ב -30 השנים האחרונות 80 אחוז מהאלמוגים המדהימים נהרסו בקריביים בלבד. מחלות אלמוגים הולכות ומשתוללות ככל שמחמיר איכות המים, ושריפת דלקים מאובנים הגדילה את כמות הפחמן הדו-חמצני המומס במי הים, מה שמגדיל את חומציות המים. משקעי השלד של האלמוגים, היוצרים שוניות, מתרסקים במים חומציים כמו שיניים בסודה. כשליש מכלל האלמוגים נמצאים בסכנת הכחדה, וכמה מומחי אלמוגים אומרים כי אנו עלולים לאבד שוניות כפי שאנו מכירים אותם עד שנת 2050.

עד לפני שבע שנים, הדגורן למד דגים. אך לאחר שהצליחה לשמור על עוברי דגים בקריאו-קריוס, כלומר הקפאתם ואחסונם לשימוש מאוחר יותר - חשבה שאולי תוכל להשתמש בכמה מאותן טכניקות על האלמוגים. בשנת 2004, כדי להיות קרובה יותר לאלמוגי ההשרצה, היא עברה מוושינגטון הבירה, לחוף הצפון-מזרחי של אוהו, שם היא מוצבת במכון להוואי ביולוגיה ימית באי קוקוס. היא יצרה את המאגרים הראשונים הקפואים של זרע אלמוגים ותאים עובריים. "גדות הזרע", עם דגימות מאלמוגורן האלקורן ואלמוגי הפטריות בהוואי, הן פוליסת ביטוח מסוגית, מכיוון שניתן יהיה להקל עליהן בעוד שנה, 50 ואפילו 1, 000 שנה כדי להחזיר ולהוסיף מגוון גנטי לאוכלוסיות הגוססות. "הקטע שלי הוא שאני מתכנן לגרוע מכל ומקווה לטוב", היא אומרת. "זה מחיר כה קטן להכין בנק קפוא. וכן, עלות אי ביצועו היא אסטרונומית כל כך. לא הגיוני שלא ".

הגדורן היה עד לסך הכל 63 שרצים מעשרה מינים שונים בקריביים ובאוקיאנוס השקט. (מרי הגדורן) כשליש מכלל האלמוגים נמצאים בסכנת הכחדה, וכמה מומחי אלמוגים אומרים כי אנו יכולים לאבד שוניות כפי שאנו מכירים אותם עד שנת 2050. (מייק הנלי בגן החיות הלאומי) "אם נאבד את שוניות האלמוגים שלנו, זו תהיה המערכת האקולוגית הראשונה שאיבדנו בזמן שהאדם חי. זה יהיה על המשמר שלנו ורובו בזכותנו. אני לא חושב שזה מקובל, "אומר דג'ורן מימין. (ג'ים דניאלס) מרי הגדורן יצרה את המאגרים הראשונים הקפואים של זרע האלמוגים. "גדות הזרע", עם דגימות מאלמוגורן האלקורן, המוצגות כאן, ואלמוגי פטריות הוואי, הן פוליסת ביטוח מסוגים שונים. (קרלוס וילוך / מלאי מומחה / קורביס)

האתגר של הגדורן הוא להיות במקום הנכון ובזמן הנכון. באוהו היא במצב מוכן כאשר אלמוגי פטריות בהוואי משריצים יומיים לאחר הירח המלא ביוני, יולי, אוגוסט וספטמבר. עם הזמן היא צייצה את שיטותיה לאיסוף הגטות. כאשר האלמוגים מתחילים "להתקבע", כלומר הם נעשים מחוטטים עם צרורות זרע ביצה מוכנים לשחרור, הגרדורן וצוות הצוללנים שלה מניחים רשתות נאות בהתאמה אישית מעל אלמוגים בודדים. ברשת מונח משפך פלסטי, המחובר לספל הדגימה, וצוף. לאחר שהאלמוגים משריצים קיאקים אוספים את הדגימות ומביאים אותם לחוף. "באמת שאנחנו מקווים שזה סוג התהליך שאנחנו יכולים ללמד כמעט כל מדען, והם יכולים לעשות את זה במעבדה קטנה בחוף הים, " היא אומרת.

הזרע והביצים קיימים רק למשך מספר שעות, כך שהגדורן וצוותה עובדים במהירות. במעבדה, ברגע שהשקיות מתפרקות, הגרדורן מנקה את הביצים ובודק את תנועתיות הזרע וריכוזו תחת מיקרוסקופ, באותה צורה שמומחים לפוריות אנושית. בדרך כלל היא אוהבת לאסוף זרע מחמישה לשבעה זכרים להקפאה. אם היא עובדת עם מין חדש, דג'דורן בודקת שיעורי הקפאה שונים. הזרע מקורר מטמפרטורת החדר לאורך כל הדרך לטמפרטורת חנקן נוזלית, או מינוס 324 מעלות פרנהייט, אולי 10, 20 או 30 מעלות לדקה. לאחר מכן היא תפשיר את הזרע, תבדוק את תנועתיותה ותחליט על הקצב שמביא לאחוז הגדול ביותר של שחיינים חזקים. במבחן הקריטי של התהליך, הגרדורן השתמש בהצלחה בזרע אלמוגים קפואים כדי להפרות ביצים טריות.

הגדורן מקפיא גם תאי עוברים אלמוגים. לשם כך היא מפרה ביציות טריות בעזרת זרע טרי, ובהתאם למין, היא ממתינה כ 12 עד 24 שעות עד שהעוברים יגדלו. ואז, היא מפרקת את העוברים האלו לגזרים ומקפיאה את התאים העובריים. "איננו יודעים כיצד לעשות זאת כעת, אך בעתיד, נקווה שנוכל לקחת את אותם תאים עובריים שסביר להניח שיש בהם תאי גזע אלמוגים ולשדל אותם לאלמוגים בודדים, " אומר הגדורן. "תקוותי היא שהביולוגיה של תאי גזע אנושיים תעבור בקצב כה מהיר שנוכל לנצל במהירות את ההתקדמות ולהחיל אותה על אלמוגים."

הגדורן עובדת על הרחבת הגדה ההוואי שלה כך שתכלול תאי זרע ועוברים מאלמוגי אורז, מין הנוטה למחלות והלבנת. במשך שבועיים באוגוסט היא ביקרה במעבדה הימית של קארי באו קיי של סמית'סוניאן בבליז כדי לבנק אלמוגי סתורן בסכנת הכחדה. "עכשיו הזמן לאסוף", אומר הגדורן, בעוד שיש עדיין מגוון גנטי רב באלמוגיו של האוקיאנוס. "לא בעוד 20 שנה שבהם אוכלוסיות אולי קרסו עוד יותר." בוא נובמבר, הגרגורן והמכון הביולוגי לשימור סמיתסוניאן, בשיתוף עם המכון האוסטרלי למדעי הים, גן החיות טרונגה בסידני ואחרים, ייצרו בנק זרע קפוא לשניים מיני האלמוגים העיקריים משונית המחסום הגדולה.

צפו בקטעי נשימה מתחת למים עוצרי נשימה מול חופי פנמה, שם שוניות אלמוגים מתרבות בשפע של פעולה מתוזמנת בזהירות

ננסי קולטון, ביולוג שונית אלמוגים ידועה וכיסא סנט סמיתסוניאן למדעי הים במוזיאון להיסטוריה טבעית, מסכים עם הגרדורן כי על המדענים להשתמש בכלים שיש להם כדי להקל על אובדן האלמוגים. שימור קריאה, לדבריה, הוא "כלי חשוב מאוד בארגז הכלים."

"אלמוגים בדרך כלל משריצים ומתרבים, והם לא צריכים שאנחנו נעזור להם, " אומר קולטון. "אך בהתחשב במצב הרעוע של שוניות מסביב לכוכב הלכת, יתכן שעבור מינים מסוימים, במיוחד מינים נדירים, אנו נצטרך להיעזר בגדות המוגנות בקריאה כדי לוודא שהם לא נכחדים."

הגדורן פועל גם לפיתוח כלים אחרים ומגבש שיטה להקפאת שברי אלמוגים קטנים, עד שני מילימטר. בנוסף להתרבות מינית, אלמוגים יכולים להתרבות באופן מיני-אם חתיכה מתנתקת, היא יכולה להכות שורש בקרקעית הים ולהתחיל מושבה חדשה. "עם הפשרתם, מבוגרים קטנים אלו יוכלו להיות מודבקים ואולי להפוך לפוריות תוך שנים", אומר הגדורן. היא גם תומכת בגידול זחלי אלמוגים באקווריומים ברחבי העולם. בקורקאו, קבוצת מדענים עם SECORE, קונסורציום אלמוגים שנוסד בשנת 2002 שהגדורן חבר בה, מתנסה בגידול אלמוגים בסביבה טבעית למחצה, תוך צנרת מים משונית כך שהאלמוגים הצעירים נחשפים אל פתוגנים ושינויי טמפרטורה של הטבע, ללא טורפים.

כמובן, שימור הקריאה ושיקום האלמוגים חייבים ללכת יד ביד עם העבודה לשיפור הבריאות של מערכות אקולוגיות פראיות. "לא מועיל לשים אלמוגים קטנים וצעירים נחמדים שגידלת מביצים וזרע בשדה אם התנאים שהרגו את האלמוגים מלכתחילה עדיין קיימים, " אומר קולטון.

הגדורן בסופו של דבר היה רוצה לראות שמירה על תאי אלמוגים מתבצעת בקנה מידה עולמי. "היא לימדה אותי המון על תשוקה למה שאתה עושה, והתמדה לבלוט את זה ולהמשיך בדברים שאתה מאמין בהם, " אומרת ג'יני קרטר, ביוטכנולוגית במעבדה של הגדורן.

"אם נאבד את שוניות האלמוגים שלנו, זו תהיה המערכת האקולוגית הראשונה שאיבדנו בזמן שהאדם חי. זה יהיה על המשמר שלנו ורובו בזכותנו. אני לא חושב שזה מקובל ", אומר הגדורן. היא לוקחת ברצינות את הצורך של אנשים לחוש אחריות אישית לדאוג לאדמה. "מבחינתי התרומה שלי היא אלמוגים, " היא אומרת.

מרגרט ורטהיים מדברת על האופן בו מתמטיקה ושינוי אקלים עוררו אותה בהתחלת פרויקט שונית האלמוגים ההיפרבולית
להציל אלמוגים ... באמצעות בנקי הזרע?