最近的研究表明,选择性繁殖可能会略微增强珊瑚的耐热性。
这项研究由纽卡斯尔大学的珊瑚辅助实验室的专家进行,是首次选择性繁殖成年珊瑚以提高其耐热性,即承受严重海洋热浪的能力。繁殖计划获得成功,表明在短短一代内即可增强成年珊瑚后代的耐热性。
然而,考虑到由于气候变化预期将出现的极端海洋热浪,耐热性的提升是有限的。研究人员强调,迅速减少全球温室气体排放对于应对气候变化至关重要,并为珊瑚提供适应的机会。
这项研究发表于《自然通讯》,并与多家机构合作进行,包括维多利亚大学、霍尼曼博物馆与花园、帕劳国际珊瑚礁中心、德比大学和埃克塞特大学。
该出版物是由詹姆斯·古斯特博士发起的为期五年的项目的成果,得到了欧洲研究理事会的资助。
并非一刀切的解决方案
“这项研究表明,选择性繁殖是一种可行的方法,但这并不是一个万能解决方案,进一步的研究是必要的,以优化繁殖结果,”主作者及纽卡斯尔大学的博士后研究员利亚姆·拉赫斯指出。他补充道:“同时,快速减少全球温室气体排放对于减缓变暖和为珊瑚提供适应机会至关重要。”
古斯特博士是纽卡斯尔大学自然与环境科学学院珊瑚礁生态学的讲师,他将研究结果描述为显示“选择性繁殖可以作为增强种群弹性的实用方法。然而,仍然存在许多障碍。需要移植多少珊瑚才能帮助野生种群?我们能否确保没有负面影响(初步证据表明这不是一个重大风险)?如何防止将选定性状引入野外后被稀释?我们如何最大化有益的选择反应?”
“考虑到这项研究中观察到的适度进展,此类干预的有效性也将在很大程度上依赖于紧急的气候行动。”
成功的繁殖试验
人类已经进行了数千年的选择性繁殖,以培育具有优良性状的动物和植物。如今,这一技术正在被探索作为一种保护手段,特别是针对珊瑚礁。这些重要的海洋生态系统受到气候变化的显著影响,建礁珊瑚尤其脆弱,海洋热浪可能导致广泛的珊瑚白化和死亡,造成全球珊瑚礁的显著下降。
研究团队进行了选择性繁殖测试,重点关注两个特征:对短时间内的强烈热暴露(10天 +3.5°C)和较轻但持续的热暴露(1个月 +2.5°C),后者典型于自然海洋热浪。
研究人员发现,从表现出更高耐热性的母体群落繁殖的后代,耐热性也有所增加。这一发现适用于短时间和长时间的暴露测试。理论上,耐热性可能在一代内提高约1°C-周;然而,这一水平在应对持续的变暖趋势方面可能是不足的。
接下来会怎样?
短期压力耐受性测试并未显示后代在长时间热暴露下的存活率有所提高,表明缺乏遗传关联。这表明这些性状可能由不同的遗传控制来决定,这对繁殖策略可能具有重要影响。有效而迅速的评估可以帮助识别耐热性群体以进行繁殖,但是,如果这些评估无法预测自然热浪条件下的存活率,则对管理干预构成重大挑战。
阿德里安娜·休曼斯博士是该研究的主导作者及纽卡斯尔大学珊瑚辅助实验室的博士后研究员,她强调:“选择性繁殖才能被正确应用,还有很多工作要做。我们需要更深入的理解,以确定需要优先考虑哪些特性,以及这些特性之间的遗传关系。”
关键要点
作者们指出,这项研究作为一个重要的概念证明:选择性繁殖具有抵御热浪的能力的珊瑚是确实可以实现的。他们呼吁进一步研究和开发,以确定如何有效地实施繁殖干预并最大化结果,理想情况下跟上通过紧急气候行动可以实现的可控加热水平。