Se, mikä oli monin tavoin uhkapeli, on maksanut tulon omistautuneelle biologien ryhmälle - ja mahdollisesti myös muille tutkijoille, jotka etsivät uutta tapaa uhanalaisten lajien säilyttämiseksi.
Pakastetun siemennesteen avulla elävien munien hedelmöittämiseen tutkijat pystyivät kasvattamaan hirvenkorallin ( Acropora palmata ) yhdeltä maantieteelliseltä alueelta eri alueen hirvenhornilla, mikä tasoitti tietä potentiaalisesti pelastamiseksi paitsi kyseisille uhanalaisille lajeille ja muutti sen kestävämmäksi ilmastonmuutoksen suhteen., mutta tarjoaa samalla toivoa myös muiden lajien palauttamiseksi.
"Kukaan ei uskonut, että voisimme tehdä tämän", sanoo Smithsonian Conservation Biology Institute -yksikön vanhempi tutkija Mary Hagedorn ja avustava kirjoittaja paperille, joka kuvaa työtä, joka esiteltiin Floridan Reef Futures -konferenssissa viime viikolla.
”Se oli Herkules, joka saimme tämän aikaan. Työ oli niin kovaa kaikilla tasoilla ”, hän sanoo.
Hagedorn ja sadat kollegat tekivät yhteistyötä hankkeessa, jossa käytettiin kylmäsäilytettyinä elkhorn-siittiöitä Floridasta, Puerto Ricosta ja Karibian rannikosta Curaçaon elkhorn-korallista kerättyjen elävien munien hedelmöittämiseen toukkien muodostamiseksi, jotka sitten kasvatettiin erotussäiliöissä Floridan taimitarhoissa. Toistaiseksi yhden kuukauden ikäiset vauvakorallit (tai rekrytoidut) ovat yksi suurimmista eläimistä, jotka on luotu kylmäsäilytetystä materiaalista - ihmisiä lukuun ottamatta, Hagedorn sanoo.
Hänen mukaansa korallit tutkivia kollegoja oli halvennut ajatus kylmäsäilytyksen käyttämisestä avusteisen lisääntymisen tekniikkana. "Oli erittäin vaikea saada ihmiset ymmärtämään, kuinka tärkeätä tämä tieteellinen prosessi ei ollut pelkästään biologisen monimuotoisuuden ylläpitämisen lisäksi myös auttamiseksi palauttamisprosesseissa, varsinkin kun yritämme luoda parempia, vankempia koraleja tulevaisuutta varten", Hagedorn sanoo.
"On erityisen erityistä, että olemme tehneet tämän läpimurron hirviömäisissä koralliissa, koska ne ovat niin tärkeitä koralliriuttojen rakentamisessa ja rantojen suojaamisessa Karibian alueella", sanoo kirjoittaja Kristen Marhaver. (SCBI, kuvan kirjoittanut Stephani Gordon) "Mahdollisuus kylmäsäilyttää korallinsiemeniä antaa meille mahdollisuuden kasvattaa korallit samalla tavalla kuin ihmiset ovat kasvataneet satoja vuosisatojen ajan - säästämällä geneettistä monimuotoisuutta siemenpankeissa ja kasvattamalla paikallisista populaatioista vahvimmat yksilöt auttamaan lajeja tekemään parempaa kokonaisuutta", sanoo tutkimuksen mukaan. apulaiskirjailija Kristen Marhaver Smithsonianin lehdistötiedotteessa.
Tutkijat valitsivat hirvenkorvan - nopeasti kasvavan suuren, haaroittuneen korallin, jolla on paksut sarvemaiset oksat - koska se toimii tärkeänä suojana saarille, jotka kohtaavat nousevien merien tuhoa, ja koska sillä on tärkeä merkitys kala-elinympäristön tarjoamisessa koko Karibialla. Kansallinen merikalastusvirasto on myös lisännyt sen vuodesta 2006 uhanalaiseksi lajiksi.
Elkhornin määrä on vähentynyt yli 90 prosentilla Karibialla - taudin ja lämpenemisvesien takia.
"On erityisen erityistä, että olemme tehneet tämän läpimurron hirviömäisissä koralliissa, koska ne ovat niin tärkeitä koralliriuttojen rakentamisessa ja rantojen suojaamisessa kaikkialla Karibialla", sanoo Marhaver, apulaistutkija CARMABI-tutkimusasemalla Curaçaossa.
Työn tarkoituksena oli nähdä, pystyisivätkö Curaçaon rannikon lämpimissä vesissä elävät hirvieläimet tarjoamaan tietyntyyppisiä erikoisominaisuuksia Floridan rannikon ja Puerto Ricon rannikkoeläimille, joiden lämpötila on nyt lämpimämpi.
Sen sijaan, että siirrettäisiin hirvenluuta Curaçaosta muihin paikkoihin - jotka, vaikka ne ovatkin samoja lajeja, voisivat mahdollisesti tuoda uusia sieniä tai bakteereja muihin kuin alkuperäiskansojen vesiin -, he päättivät risteyttää hartian siemennesteen ja munat eri maista paikoissa.
Mutta tutkijoiden piti ensin kaapata sekä siittiöet että munat - mikä merkitsi ajoitusta ja vähän onnea. Elkhorns, kuten kaikki korallit, ovat hermafrodiitteja ja vapauttavat siten sekä munat että siittiöt samanaikaisesti.
On tiedossa, että elkhorn kutee kerran vuodessa elokuussa Karibialla, yleensä täysikuun ympärillä. Siemennesteen saamiseksi sukeltajat yleensä laskeutuvat riuttaan ja etsivät signaalia siitä, että hirviö on asettumassa tai pitämässä siittiöiden ja munien kimppuja. He pitävät noita kimppuja vain noin puolen tunnin ajan, joten sukeltajien on heitettävä nopeasti keinotekoinen silkkiverkko kimppujen päälle - jotka näyttävät melkein aknelta - ja odotettava niiden vapautumista, Hagedorn sanoo. Verkko suppii kelluvat niput keräyslaitteeksi, ja tutkijat voivat myöhemmin erottaa sperman, maitomaisen nesteen, munista.
Molemmat ovat elinkelpoisia vain noin viidestä seitsemään tuntiin - mikä tekee ideasta kasvattaa Curaçaon hirvenhornia Floridan hirven kanssa hankalaksi ehdotukseksi. Mutta vuonna 2007 Hagedorn ja hänen kollegansa kehittivät tekniikan sperman jäädyttämiseksi. He perustivat spermapankin Puerto Ricossa vuonna 2008 ja pian pian Floridassa. Tätä pakastettua siemennestettä käytettiin hedelmöittämään Curaçaoon kerättyjä eläviä munia.
Kokoelmaprosessi ei kuitenkaan sujunut sujuvasti Curaçaossa. Riutat olivat lähellä rantaa, mikä helpotti pääsyä - sukeltajat vain heilahtivat varusteillaan. Mutta Hagedorn ja hänen kollegansa eivät olleet täysin varmoja, kun Curaçaon kyydissä syntyi. Koska täysikuu oli heinäkuun lopulla ja toinen elokuussa, he eivät halunneet ottaa mitään mahdollisuuksia. Joten kuuden viikon ajan tutkijat valmistautuivat keräykseen, ja sukeltajat menivät riutalle - joka ilta - kunnes lopulta he olivat todistamassa suuren kutun kahden päivän ajan syyskuun alussa, melkein kaksi viikkoa elokuun täysikuun jälkeen.
Tutkijat käyttivät tuoreita Curaçaon siemennesteitä tuoreiden munien hedelmöittämiseen. He loivat myös kolme muuta ristierää. He käyttivät Curaçaosta, Floridasta ja Puerto Ricosta peräisin olevaa hirvenhornin jäädytettyä siemennestettä kukin hedelmöittääkseen Curaçaon hirvenhornin munia.
Ei ole yllättävää, että tuore siemenneste menestyi paremmin kuin jäädytetty - 91 prosentin hedelmöitysaste verrattuna 37–82 prosenttiin pakastetuissa Curaçao-siittiöissä, 3–19 prosentissa pakastetuissa Floridan siittiöissä ja 0–24 prosenttia pakastetuissa Puerto Ricossa. spermaa. Hagedorn kertoo sen riippuvan usein munien laadusta, joka vaihteli kahden yön aikana. Ja pakastettu sperma oli joissain tapauksissa ollut jäällä 10 vuotta; Nykyään kylmäsäilytystekniikat ovat parempia ja johtaisi todennäköisesti korkeampiin onnistumisasteisiin, hän sanoo.
Ja vaikka korallit ovat samoja lajeja, niillä on joitain geneettisiä eroja, joten biologinen yhteensopimattomuus on myös ongelma, Hagedorn sanoo. "Mutta se toimi, se oli tärkein asia", hän huomauttaa.
Tutkijat olivat toivoneet kerätä ja lähettää 100 000 hedelmöitetyt toukat, mutta sen sijaan pystyivät luomaan vain 20 000. Yhden kuukauden aikana 55 prosenttia jäädytetyistä siemennesteistä luodista nuorista ja 81 prosenttia tuoreilla siemennesteistä luotuista oli edelleen elossa kahdessa laitoksessa, Mote Marine Laboratoryssa ja Floridan akvaariokeskuksessa, jossa niitä seurataan. Se on valtava menestys, Hagedorn sanoo.
"Mielestäni paras, mitä olen koskaan tehnyt, on neljä prosenttia", hän sanoo. "Kasvu on juuri ollut ilmiömäistä."
Seuraava askel on osoittaa, että he voivat kypsyä. Ja toivottavasti nopeutetaan kypsymistä - Moten kehittämää tekniikkaa käyttämällä - saadakseen ne kutemaan kolmen vuoden ikäisenä seitsemän sijasta, Hagedorn sanoo.
Ja lopulta hän haluaisi löytää tavan saada uudet, mahdollisesti entistä kestävämmät hirvitorvet mereen. "Kun yritämme luoda parempia työkaluja palauttamiseen, meidän on voitava kokeilla niitä luonnossa", Hagedorn sanoo. "Muuten miksi luoda ne?"
Koska ne ovat risteytettyjä, on todiste siitä, että he ovat samoja lajeja - tosin eristyneitä, maantieteellisesti kaukana olevia lajeja. Yhdenmukaisuuksista huolimatta villiin viemistä ei tule suhtautua kevyesti, Hagedorn sanoo. "Meidän on oltava hyvin varovaisia sen suhteen, miten teemme niin."
Tätä hanketta rahoittivat Paul G. Allen Philanthropies, Paul M. Angell Family -säätiö ja Volgenau-Fitzgerald Family Fund.
