선택적 번식이 효과적이지만 산호초를 구하기 위해서는 여전히 신속한 기후 조치가 필요하다고 Newcastle University의 LIAM LACHS, ADRIANA HUMANES 및 JAMES GUEST가 보고했습니다.
저희 연구 그룹은 해양 열파에서 더 잘 살아남을 수 있는 산호를 개발했습니다. 저희의 연구는 현재 자연 통신, 단일 세대 내에서도 산호의 내열성을 향상시키는 것이 가능함을 보여줍니다.
우리는 선택적 번식을 사용하여 이를 수행했습니다. 이는 인간이 수천 년 동안 바람직한 특성을 가진 동물과 식물을 생산하는 데 사용한 기술입니다. 선택적 번식은 인간이 늑대와 같은 개를 세인트 버나드, 치와와 및 사이에있는 모든 것.
현재, 선택적 번식은 특히 산호초를 위한 자연 보호 도구로 고려되고 있습니다. Coralassist Lab(우리가 속한 곳)과 Palau International Coral Reef Centre는 산호 열파 생존에 대해 특별히 연구해 왔습니다. 우리의 최근 결과는 7년간의 연구의 정점입니다.
해양 열파는 산호의 대량 표백화와 사망을 유발하며 2023-2024년이 네 번째 세계적 대량 표백 사건. 선택적 번식과 같은 보조 진화 방법은 기후 변화 속에서 산호의 시간을 벌기 위해 자연적 적응력을 높이는 것을 목표로 합니다.
그러나 선택적으로 사육한 산호의 내열성이 향상된 정도는 앞으로 예상되는 해양 열파의 강도에 비하면 미미했습니다.
선택적 번식이 가능하지만 만병통치약은 아닐 가능성이 큽니다. 온난화를 완화하고 지원 진화 프로그램이 효과를 발휘할 시간을 주기 위해 온실 가스 배출을 줄여 대량 산호 표백의 원인을 해결해야 합니다.
내열성을 위한 산호 번식 방법
첫 번째 단계는 산호초에 있는 많은 잠재적 모 산호의 내열성을 결정하는 것이었습니다. 그런 다음, 우리는 두 개의 별도 자손 가족을 번식시킬 특정 개체를 선택했고, 이는 내열성이 높거나 낮은 것으로 선택되었습니다. 우리는 이 자손들을 생식적 성숙에 도달할 때까지 3~4년 동안 키운 다음, 내열성을 테스트했습니다.
우리는 두 가지 서로 다른 특성에 대한 선택적 육종 시험을 수행했습니다. 하나는 짧고 강렬한 열 노출에 대한 내성(정상보다 3.5°C 높은 기온에서 2.5일 동안 유지)이고 다른 하나는 자연적인 해양 열파에 더 일반적으로 나타나는 덜 강렬하지만 장기간의 노출(평균보다 XNUMX°C 높은 한 달 동안 유지)입니다.
이를 통해 우리는 각 특성의 유전성, 선택적 번식에 대한 반응, 그리고 두 특성이 공통된 유전적 기초를 가지고 있는지 여부를 추정할 수 있었습니다.
낮은 내열성보다는 높은 내열성을 가진 부모를 선택함으로써, 테스트한 두 가지 특성 모두에 대한 성인 자손의 내성이 향상되었습니다.
유전성은 0.2~0.3의 척도에서 대략 0~1이었는데, 이는 자손의 내열성 변동성의 약 XNUMX/XNUMX이 부모로부터 물려받은 유전자 때문이라는 것을 의미합니다. 다시 말해, 이러한 특성은 자연적 선택과 인공적 선택이 작용할 수 있는 상당한 유전적 기반을 가지고 있습니다.
우리는 누적 열 스트레스와 내성을 측정합니다. 도-난방 주(°C-주), 이는 얼마나 뜨거워지는지와 얼마나 오래 지속되는지를 모두 반영합니다. 주어진 이 특정 산호에서 확인된 특성 다양성이론상, 한 세대 안에 내열성이 약 1°C-주 정도 향상될 수 있습니다.
그러나 이 수준의 향상도 점점 더 심해지는 열파에 발맞추기에 충분하지 않을 수 있습니다. 기후 조치에 따라 열파의 강도는 앞으로 수십 년 동안 약 10배 증가할 것으로 예상됩니다. 3년당 XNUMX°C-주우리 연구에서 달성된 향상보다 더 빠릅니다.
흥미로운 점은, 낮은 단기 스트레스 내성이 아닌 높은 스트레스 내성을 위해 선택적으로 사육된 산호가 장시간 열 스트레스 노출에 더 잘 살아남지 못했다는 것입니다.
유전적 상관관계가 감지되지 않았기 때문에 이러한 특성은 독립적인 유전자 집합에 의해 결정될 가능성이 있으며, 단기간의 강렬한 열 스트레스에서 살아남는 산호가 반드시 장기적인 해양 열파에서 살아남는 데 가장 뛰어난 산호는 아닐 수 있습니다.
이는 중요한 의미를 가질 것입니다. 이와 같은 작업은 번식을 위한 내열성 군체를 효과적으로 식별할 수 있는 저렴하고 빠른 테스트의 혜택을 받을 수 있기 때문입니다. 그러나 이러한 테스트가 어떤 산호 군체가 한 달 동안의 더위를 견뎌낼지 예측할 수 없다면 심각한 과제가 됩니다.
선택적 번식의 확대
더 높은 내열성을 위해 산호를 선택적으로 번식시킬 수 있기 때문에 다음 단계는 야생에서 대규모 시험을 실시하는 것입니다. 이를 위해서는 산호 유충을 산호초에 직접 파종하거나 양식 시설에서 키운 산호를 심는 등, 선택적으로 번식시킨 산호를 상당수 배치해야 할 가능성이 큽니다.
이것이 작동하려면, 이식된 산호가 스스로 번식하고 야생 개체군 유전자 풀에 기여해야 합니다. 이를 매우 큰 규모로 하는 것은 어려울 것이지만, 넓은 지역의 산호 피복도를 보충할 필요는 없을 수도 있습니다.
대신, 전략적으로 위치한 유생 생산 허브의 네트워크를 적게 만들고, 수정 성공률을 극대화하기 위해 고밀도로 선택적으로 번식된 산호를 포함하는 것으로 충분할 수 있습니다. 이러한 허브는 다른 산호초에 씨를 뿌리고, 타깃이 된 행동을 위한 추가 모계를 제공할 수 있습니다.
아직도 더 많은 연구와 개발이 필요하고, 많은 중요한 의문점에 대한 해답이 아직 나오지 않은 상태입니다.
원하는 효과를 얻으려면 얼마나 많은 산호를 심어야 합니까? 개체군을 손상시킬 수 있는 타협이 없도록 보장할 수 있습니까?지금까지의 증거 (이것은 큰 위험이 아니라고 제안합니다)? 야생에 추가된 선택된 특성의 희석을 어떻게 피할 수 있습니까? 선택에 대한 반응을 어떻게 극대화할 수 있습니까?
해양 온난화의 속도를 감안할 때, 최적화 및 지원 진화 구현 비록 규모가 작더라도 성공할 기회를 갖기 위해서는 곧 일어나야 할 것입니다. 무엇보다도 산호초의 생존은 여전히 긴급한 기후 행동에 달려 있습니다.
기후 변화에 대해 원하는 만큼 읽을 시간이 없나요? 대신 받은 편지함에서 수상 경력에 빛나는 주간 요약을 받아보세요. 매주 수요일 The Conversation의 환경 편집자는 단 하나의 기후에 대해 좀 더 깊이 다루는 짧은 이메일인 Imagine을 작성합니다. 발행물. 지금까지 구독한 35,000명 이상의 독자와 함께 하세요.
또한 Divernet에서는: 과학자들이 평범한 시야에 숨겨진 내열성 산호를 발견하다, SECORE의 슈퍼코럴로 내열성이 크게 향상되었습니다., 원격 태평양 산호초는 해양 온난화에 대처할 수 있는 어느 정도의 능력을 보여줍니다., 우리의 디지털 3D 모델은 거대한 산호초를 되살리는 데 도움이 될 수 있습니다.
