Ludzie od tysięcy lat stosują selektywną hodowlę w celu uzyskania zwierząt i roślin o pożądanych cechach. Teraz jest ona rozważana jako narzędzie ochrony przyrody, szczególnie w przypadku raf koralowych. Te ekosystemy morskie są na pierwszej linii wpływu zmian klimatycznych, ponieważ koralowce budujące rafy są bardzo wrażliwe na wysoką temperaturę wody. Ocieplenie może wywołać masowe bielenie i obumieranie koralowców, co już doprowadziło do znacznego spadku raf na całym świecie.

Brytyjscy naukowcy z Coralassist Lab na Newcastle University przez pięć lat współpracowali z University of Derby, University of Exeter Horniman Museum and Gardens, kanadyjskim University of Victoria oraz Palau International Coral Reef Center w Palau. Temu międzynarodowemu zespołowi udało się udokumentować pierwszą na świecie próbę selektywnej hodowli dojrzałych koralowców w celu zwiększenia tolerancji na ciepło, tj. zdolności dorosłych koralowców do przetrwania intensywnych morskich fal upałów. Morskie fale upałów to sytuacje, w których woda w morzach i oceanach osiąga ponadprzeciętną temperaturę i stan taki trwa więcej niż 5 dni.

W pewnym sensie badania zakończyły się sukcesem - wykazały, że można poprawić tolerancję na ciepło dorosłych postaci koralowców nawet w jednym pokoleniu. Jednak poprawa ta nie była wystarczająca, aby mogła sprostać przyszłym morskim falom upałów, których można się spodziewać w związku ze zmianą klimatu.

Autorzy podkreślają, że aby złagodzić ocieplenie i umożliwić koralowcom adaptację, konieczne są szybkie redukcje globalnych emisji gazów cieplarnianych.

„Ta praca pokazuje, że selektywna hodowla jest możliwa, ale nie jest cudownym rozwiązaniem i że potrzeba więcej badań, aby zmaksymalizować wyniki hodowli” - powiedział główny autor badania Liam Lachs, adiunkt na Newcastle University.

Jak zaznaczył dr James Guest, wykładowca Coral Reef Ecology na Wydziale Nauk Przyrodniczych i Środowiskowych Newcastle University, uzyskane wyniki pokazują, że selektywna hodowla może być skutecznym narzędziem poprawy odporności populacji. Wciąż jednak nie wiemy, ile koralowców należy wprowadzić do środowiska, aby przyniosło to pożytek dzikim populacjom, czy wywoła to jakieś problemy, ani jak zmaksymalizować reakcję na selekcję.

Eksperci przeprowadzili próby selektywnej hodowli dla dwóch różnych cech: albo tolerancji na krótkotrwałe intensywne narażenie na ciepło (10 dni, osiągające +3,5 st. C), albo mniej intensywne, ale długotrwałe narażenie, bardziej typowe dla naturalnych morskich fal upałów (1 miesiąc, do +2,5 st. C).

Wybieranie kolonii rodzicielskich o wysokiej tolerancji na ciepło zwiększa tolerancję dorosłego potomstwa. Wynik ten dotyczył odpowiedzi na ekspozycję trwającą zarówno 10 dni, jak i 1 miesiąc. Zwiększenie tolerancji na krótkotrwały stres cieplny w danym pokoleniu może być jednak niewystarczające, aby nadążyć za niesłabnącym ociepleniem.

Selektywna hodowla w celu uzyskania tolerancji na krótki stres nie wykazała dowodów na zwiększenie zdolności potomstwa do przetrwania długiej ekspozycji na stres cieplny. Ponieważ nie wykryto korelacji genetycznej, prawdopodobne jest, że cechy te podlegają niezależnym kontrolom genetycznym. Miałoby to ważne implikacje - tanie i szybkie testy pozwoliłyby skutecznie identyfikować kolonie odporne na ciepło do hodowli.

„Pozostało jeszcze sporo pracy, zanim selektywna hodowla będzie mogła zostać skutecznie wdrożona. Potrzebne jest głębsze zrozumienie, aby określić, które cechy należy traktować priorytetowo i w jaki sposób te cechy są genetycznie skorelowane” – wskazała główna autorka badania, dr Adriana Humanes z Newcastle University.(PAP)

Paweł Wernicki

pmw/ bar/