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定向进化产生耐热珊瑚,以承受气候变化

定向进化产生耐热珊瑚,以承受气候变化

面对气候变化和海洋变暖,世界上的珊瑚礁面临着不确定的未来,科学家们被迫创造性地想出长期的解决方案。其中一个想法是开发更耐热的新型珊瑚,澳大利亚的研究人员报告说,通过一种被称为“定向进化”的技术,他们在这一领域取得了新的成功。

由于珊瑚必须忍受不正常的海水温度,生活在它们组织内的藻类可能会变得紧张并释放。珊瑚白化是近年来困扰澳大利亚大堡礁的珊瑚白化现象背后的机制。

科学家们希望用一些方法来解决这一环境难题,其中包括使用保护膜来柔化阳光,部署水下机器人在珊瑚礁周围种植幼虫,以及提高藻类的耐热性。去年,我们研究了澳大利亚科学家的另一个项目,在该项目中,珊瑚幼虫与藻类共同培养,以提高耐热性,科学家们准备在大堡礁受损最严重的地区实地测试这项技术。

这种新方法与联邦科学与工业研究组织(CSIRO)、墨尔本大学和澳大利亚海洋科学研究所(AIMS)的科学家们开发的新方法有一些相似之处。研究小组首先从珊瑚中分离出微藻,然后在一个专门的共生实验室中培养它们,为期四年,同时使用所谓的定向进化。

墨尔本大学和AIMS的教授Madeleine van Oppen在接受New Atlas采访时表示:“定向进化是将生物体暴露在受控的实验室条件下,旨在加速对这些条件的适应,并增强某些特性,在这种情况下,就是耐热性。”

随着藻类适应了更温暖的温度,它们被重新引入到珊瑚幼虫中,以建立一种共生关系,这使得它们能够承受比普通珊瑚更大的热应激。这是通过将它们暴露在与大堡礁最近的白化事件相似的水温中来证明的。

虽然还处于概念验证阶段,但研究人员说,他们的方法还有很大的提升空间,这主要是因为有可能将其应用于各种珊瑚物种。

van Oppen告诉我们:“我们可以在水产养殖设施中大量种植这些热进化的藻类。”“这种潜在的干预措施的好处是,即使是几种热进化的藻类也可以与许多不同的珊瑚物种形成共生关系。”例如,这项研究涉及的微藻物种已知与至少100种珊瑚物种形成共生关系。因此,我们可以用相当低的努力来帮助许多不同种类的珊瑚。”

研究小组的下一步工作是探索对完全成熟的成年珊瑚的潜在副作用,以及这种共生关系如何随着时间的推移保持稳定。该团队还将研究如何调整方法,以加快定向进化过程。

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