大堡礁可以在科学的帮助下修复自己

大堡礁遭受了最近史无前例的珊瑚褪色事件但其部分恢复的答案可能在于珊瑚礁本身,只需要一点帮助

在我们最近发表在“自然生态学与进化”杂志上的文章中,我们认为至少有两种可能的干预措施

作为提高珊瑚礁珊瑚气候适应性和耐受性的手段:辅助基因流动和辅助进化这两种技术都使用珊瑚礁上的现有遗传物质来培育更强壮的珊瑚,并且不涉及基因工程但是为什么需要这样的干预

珊瑚礁难道不能简单地修复自己吗

2016年和2017年的珊瑚褪色在珊瑚礁上造成了最大的损失,世界上最大的珊瑚礁生态系统的三分之二受到这些背靠背事件的影响后果是普遍的损害减少温室气体排放将抑制珊瑚褪色风险从长远来看,但不会阻止它即使采取强有力的行动来应对气候变化,更多的变暖也会被锁定

因此,尽管减排对于珊瑚礁的未来至关重要,但现在也需要其他行动即使在最乐观的未来,建造珊瑚礁的珊瑚需要变得更有弹性持续改善水质,控制荆棘冠冕海星以及管理禁渔区都将有所帮助但气候变化的持续压力 - 频率和强度 - 越来越多地压倒自然恢复力最好的传统管理工作虽然适应和适应的自然过程正在发挥作用,但它们不太可能足够快,无法跟上任何全球变暖的速度因此,为了提高珊瑚礁在气候变化面前的适应力,我们需要考虑新的干预措施 - 并且迫切地这就是为什么我们相信辅助基因流动和辅助进化可以帮助珊瑚礁延迟其发展可能意味着气候变化会降低珊瑚礁无法修复,在我们能够拯救关键物种之前这里的想法是将温暖适应的珊瑚移到珊瑚礁较凉爽的地方

远北地区的珊瑚自然适应1C到2C更高的夏季气温,比珊瑚更远的南部这意味着那里在强烈的气候变化缓解下,南方珊瑚对未来变暖产生抵抗的机会,或在缓解较弱的情况下数十年变暖的机会

大部分珊瑚礁的珊瑚种群已经具有天然的基因连接但是幼虫的流速来自温暖的北方向南是有限的,部分原因是南赤道流向西流过太平洋南赤道C urrent分裂到北部流动的巴布亚湾和南部流动的东澳大利亚流在昆士兰北部海岸附近这意味着在温暖的北部产生的珊瑚幼虫往往更容易留在北部所以手动移动一些北部珊瑚南方可以帮助克服自然北极 - 南极幼虫流动的物理限制如果有足够的珊瑚可以移动它可以帮助受热损坏的珊瑚礁恢复更快,更耐热的珊瑚鱼群我们可以在一个精心挑选的子集中开始安全测试珊瑚礁了解温暖适应的种群如何能够扩散到更南方的珊瑚礁虽然辅助基因流可能对南部或最近退化的珊瑚礁有效,但对所有珊瑚礁或物种来说都不够或不可行在这里,我们认为辅助进化可以帮助辅助进化是对类固醇的人工选择它结合了多种针对珊瑚宿主的方法及其必需的微生物共生体这些旨在产生硬化没有使用基因工程的珊瑚澳大利亚海洋科学研究所的实验已经取得了进展,结果尚未公布首先,与珊瑚宿主隔离的藻类共生体的进化已被快速追踪以抵抗更高水平的热量压力当共生体与珊瑚宿主重新接触时,抗漂白性的好处仍然很小,但随着更多的工作我们希望看到更强的共生

其次,实验通过杂交创造了新的珊瑚遗传多样性,研究人员已经人工选择这些增强的气候适应性自然杂交仅偶尔发生在珊瑚礁上,因此这一结果为我们提供了利用现有遗传资源进行气候硬化珊瑚的新选择开始任何新干预的正确时机是不采取行动的风险高于行动风险的时候 辅助基因流动和辅助进化代表了可控制的风险,因为它们使用已经存在于珊瑚礁上的遗传物质干预措施加速了自然发生的过程,并且不涉及基因工程阅读更多:背靠背漂白现已达到大三分之二障碍礁这些干预措施不会引入或产生新的物种辅助基因流将简单地增强温暖适应性珊瑚的自然流动,进入礁石上迫切需要更多耐热性的区域由于大部分地区,增加疾病传播的风险也可能很低珊瑚礁已经相互联系充分了解风险是一个持续研究的领域这些只是有助于在珊瑚礁上建立气候适应力的新工具的两个例子其他干预措施正在发展中,应该提交公开讨论

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