Znanstvenici razvijaju 'super koralje' otpornije na zagrijavanje mora

Koraljni grebeni su najspektakularnije manifestacije simbioze – a razumijevanje mehanike ovog zajedničkog nastojanja postalo je hitan zadatak jer je globalno zagrijavanje pokrenulo rasprostranjeno uništavanje grebena diljem planeta.

U pokušaju da zaustavi ovo uništenje, međunarodna skupina istraživača predvođena Wellcome Sanger institutom radi zajedno na projektu Aquatic Symbiosis Genomics (ASG). Snažni DNK sekvenceri sada razotkrivaju genetske tajne koralja, podatke koji bi mogli biti ključni za spašavanje svjetskih koraljnih grebena i razumijevanje tajanstvenih procesa koji pokreću simbiozu na njima. 

“Koraljni grebeni se s dobrim razlogom nazivaju prašumama mora”, rekao je Michael Sweet sa Sveučilišta u britanskom Derbyju i voditelj projekta. "Oni pružaju domove za široku lepezu morskih životinja i imaju procijenjenu globalnu vrijednost od oko 6 bilijuna funti (6000 milijardi funti, 7100 milijardi eura) godišnje zbog ribolova, turizma i zaštite obale koju pružaju."

Rašireno izbjeljivanje grebena zbog globalnog zatopljenja sada uzrokuje njihovo uništenje diljem svijeta. Ponekad se greben oporavi, ali kako događaji izbjeljivanja postaju sve češći, oni gube sposobnost povratka na staro. Među tim najteže pogođenim grebenima je i Veliki koraljni greben u Australiji.

Američka Nacionalna uprava za oceane i atmosferu Coral Reef Watch otkrila je ove godine da je 54 posto oceana koji sadrže grebene doživjelo toplinski stres dovoljno visok da uzrokuje destruktivno izbjeljivanje.

"Po sadašnjoj stopi izbjeljivanja, oko 90% svjetskih koraljnih grebena funkcionalno će izumrijeti do 2030. i više neće moći podržavati život", dodao je Sweet. “To je krajnje zabrinjavajuće.”

Razumijevanje točnog odnosa između koralja i njegovog simbiotskog partnera, algi, sada je ključni fokus znanstvene pozornosti. Koralj štiti alge, koje zauzvrat pretvaraju sunčevu energiju u hranu za koralje. To koralju daje energiju za rast i reprodukciju, a alge također daju boju koralju.

U sklopu projekta ASG, koji financiraju Zaklada Gordon i Betty Moore i Institut Sanger, sada se proučavaju tisuće uzoraka DNK koralja i sekvenciraju se njihovi genomi. Ključni cilj bit će točno odrediti simbiotske partnere koji čine koralj najsposobnijim da se odupre utjecaju porasta temperature mora, kao i bolesti koje su povezane s povećanom temperaturom. Kako bi sekvencirali genome koralja, znanstvenici projekta morali su razviti nove metode za izdvajanje DNK iz njihovih kamenih kostura i također za odvajanje genoma koralja od simbiotskih algi. Pritom su već došli do nekoliko ključnih otkrića. Na primjer, pokazalo se da se neke uobičajene vrste koralja koje je prikupio tim sastoje od nekoliko različitih vrsta.

"Ovo je važno", dodao je Sweet. “To znači da neki široko rasprostranjeni koralji za koje se smatra da nisu 'ugroženi' mogu biti sastavljeni od lokalnih vrsta, od kojih bi svaka mogla biti osjetljiva na klimatske promjene na različite načine. Ovo je vrsta podataka koju trebamo prikupiti.”

Osim toga, znanstvenici su otkrili da iako je koralj glavni partner u simbiozi, genomi algi često su dvostruko veći od genoma koralja. Ova složenost vjerojatno odražava poteškoće uključene u pretvaranje sunčeve energije u šećere za hranjenje cijelog koraljnog partnerstva. Nakon što se izolira koralj s obećavajućim genomom, znanstvenici se nadaju da će tada moći uzgojiti kolonije iz uzorka ili upotrijebiti uređivanje gena za manipuliranje DNK druge vrste koralja, tako da bi dobio željenu karakteristiku kao što je toplinska tolerancija ili otpornost na bolesti.

"Na ovaj način možete kombinirati skupove karakteristika tako da možete stvoriti vrstu super-koralja", rekao je Sweet.