一项新的研究表明,选择积极的繁殖可以导致珊瑚耐热性的适度提高。
在纽卡斯尔大学珊瑚辅助实验室的专家们的带领下,这项研究记录了世界上第一次有选择地培育成年珊瑚以增强耐热性的努力,即成年珊瑚在强烈的海洋热浪中生存的能力。繁殖的努力是成功的,表明有可能提高成年珊瑚后代的耐热性,即使是在一代。
然而,与气候变化下预计的未来海洋热浪相比,这种改善是温和的。这组作者强调,快速减少全球温室气体排放是缓解气候变暖的绝对要求,并给珊瑚一个适应的机会。
这项研究发表在《自然通讯》杂志上。它是与维多利亚大学、霍尼曼博物馆和花园、帕劳国际珊瑚礁中心、德比大学和埃克塞特大学合作开展的。
该出版物是James Guest博士在欧洲研究委员会资助下发起的一个五年项目的成果。
这项研究的主要作者、纽卡斯尔大学博士后研究助理利亚姆·拉克斯说:“这项工作表明,选择性育种是可行的,但不是灵丹妙药,需要更多的研究来最大化育种成果。”他接着说,“与此同时,迅速减少全球温室气体排放是缓解气候变暖的绝对要求,并给珊瑚一个适应的机会。
纽卡斯尔大学自然与环境科学学院珊瑚礁生态学的读者Guest博士解释说:“结果表明,选择性繁殖可能是提高种群恢复力的可行工具。然而,仍有许多挑战需要克服。需要种植多少珊瑚才能使野生珊瑚受益?我们能否确保不存在取舍(目前的证据表明,这不是一个很大的风险)?我们怎样才能避免选择的性状一旦被添加到野外就会被稀释呢?我们如何才能最大化对选择的反应?
“鉴于我们在这项研究中实现的适度增强,此类干预措施的有效性也将取决于紧急的气候行动。”
几千年来,人类一直在进行选择性育种,以生产出具有理想特征的动物和植物。现在它被认为是一种自然保护的工具,特别是对珊瑚礁。这些海洋生态系统处于气候变化影响的最前沿,因为造礁珊瑚对海洋热浪高度敏感。这些可能引发大规模珊瑚白化和死亡事件,这些事件已经导致全球珊瑚礁数量大幅下降。
专家们对两种不同的性状进行了选择性育种试验,一种是对短时间高温暴露(10天,达到+3.5°C)的耐受性,另一种是对更典型的自然海洋热浪的低强度但长期暴露(1个月,达到+2.5°C)的耐受性。
研究小组发现,选择高耐热性而不是低耐热性的亲本群体会增加成年后代的耐热性。这一结果适用于10天和1个月的暴露反应。耐热性理论上可以在一代内提高约1°c -周。然而,这种程度的增强可能不足以跟上有增无减的变暖。
选择性的短胁迫耐受性育种并没有显示出增强后代在长时间热胁迫下生存能力的证据。由于没有检测到遗传相关性,这些性状在独立的遗传控制下是合理的。这将有重要的意义,因为干预将受益于廉价和快速的分析,可以有效地识别耐热菌落进行繁殖。然而,如果这些试验不能预测成虫群体在自然海洋热浪中的存活,这对管理干预提出了严峻的挑战。
该研究的主要作者,纽卡斯尔大学珊瑚实验室博士后助理研究员Adriana Humanes博士强调:“在成功实施选择性育种之前,还有大量的工作要做。需要更深入的了解来确定哪些特征是优先考虑的,以及这些特征是如何在基因上相关的。”
作者说,这项工作是一个重要的概念证明:选择性繁殖珊瑚以使成年热浪存活是可能的。现在,他们呼吁进行更多的研究和开发,以了解如何实施育种干预措施,并最大限度地提高结果,以便有希望跟上同时采取气候行动可以实现的较低水平的变暖。