科学家正在培育杂交珊瑚,以应对珊瑚礁遭到破坏

Peter Gash, owner and manager of the Lady Elliot Island Eco Resort, snorkels with Oliver Lanyon and Lewis Marshall, Senior Rangers in the Great Barrier Reef region for the Queenlsand Parks and Wildlife Service, during an inspection of the reef's condition in an area called the 'Coral Gardens' located at Lady Elliot Island located north-east from the town of Bundaberg in Queensland, Australia, June 10, 2015. REUTERS/David Gray/File photo - D1AETGKPOQAB
As the oceans heat up, the algae from the coral becomes damaged.Image: REUTERS/David Gray
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珊瑚礁不仅色彩与纹理交织,美丽斑斓,也在海洋中发挥着至关重要的作用。尽管其覆盖面积不到海洋表面的0.1%,珊瑚礁却是大量海洋生物的家园。珊瑚通过不断形成骨骼而生长,并因生活在其组织中的藻类而得以繁盛。这些藻类捕获阳光作为能量来源,是构建珊瑚礁的关键。

然而,珊瑚礁正以惊人的速度消亡。它们无法适应迅速变化的气候,威胁到许多海洋生物赖以生存的水生环境。据玛德琳·范奥本教授(澳大利亚海洋科学研究所和墨尔本大学的珊瑚礁高级研究员)介绍,近代以来环境中的二氧化碳增加,不仅导致海洋温度升高,也使风暴变得更强、更频繁。

随着海洋升温,珊瑚中的藻类会受损,珊瑚失去颜色并变得苍白。经历这一变化最为著名的地区是澳大利亚大堡礁,它在短短两年内失去了一半珊瑚,并发生了大规模珊瑚白化。强风暴增多也会破坏珊瑚礁。科学家估计,如果不采取行动,珊瑚礁可能会在2050年前消失殆尽。

不过,范奥本正在寻找解决方案,帮助海洋抢在问题恶化之前采取行动。她和团队正致力于修复珊瑚礁,寻找方法增强珊瑚,使其能够应对全球气温上升。为了培育能够抵御环境变化的珊瑚,她着重探索几种方法,例如通过基因操控提高耐受压力的能力,以及施用益生菌改善健康状况。

Image: 美国国家海洋和大气管理局(NOAA)

范奥本改良珊瑚种群的方法,类似于农民通过精心选择和繁育来改良作物与牲畜。尽管这种方法涉及人为辅助进化,但范奥本并未培育转基因生物(GMO),因为没有引入任何新的转基因材料。

相反,她的团队采用加速自然发生的进化过程这一技术,使生物体——在此指珊瑚——能够更好地适应不断变化的环境。目前看来,这一方法行之有效。这些实验已成功将不同类型的珊瑚杂交,培育出更耐热的杂交珊瑚;团队正计划在大堡礁对其进行测试。

她的团队也在尝试增强珊瑚藻类。通过使用有益细菌作为益生菌疗法,他们可以帮助珊瑚在开始白化之前应对压力。这种方法能让科学家帮助已有的珊瑚礁摆脱困境,而不必每次珊瑚礁死亡后都从头培育新的珊瑚礁。

培育更强健的珊瑚或许能让珊瑚礁暂时远离灭绝,但这并非长久之计,因为气候可能仍会以更快的速度持续升温。尽管如此,随着环境不断演变,科学家决心为海洋争取一些时间。

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