De documentaire "Chasing Coral, " uitgebracht op Netflix in juli, is een filmische waarschuwing over hoe het verbleken van koraalriffen een voorbode kan zijn van hoe deze zeedieren zullen reageren op klimaatverandering. Koralen zijn de sleutel tot de gezondheid van de oceaan omdat ze de dichtste, meest uiteenlopende ecosystemen:soorten van schildpadden tot algen en rifvissen.

Wetenschappers van de Universiteit van Washington kijken naar het ontluikende veld van koraalgenetica om beter te voorspellen, en misschien zelfs voor te bereiden, toekomstige bedreigingen van koraal. Hun nieuwe studie maakt gebruik van moderne tools voor genetische sequencing om de verwantschap van drie op elkaar lijkende koralen te onthullen. "Dit koraal lijkt drie verschillende soorten te zijn, maar er is gedebatteerd of het echt drie afzonderlijke soorten zijn of dat het er een is die echt variabel is in uiterlijk, " zei eerste auteur James Dimond, een UW-promovendus in de aquatische en visserijwetenschappen.

Het definiëren van een soort is belangrijk voor instandhouding, omdat je een soort niet kunt bewaken en beschermen als je niet weet dat hij bestaat.

"In het verleden vertrouwden we op fysieke kenmerken, zoals het koraalskelet, om te bepalen wat een koraalsoort is, " zei Dimond. "Maar het probleem daarmee is dat koralen hun skeletarchitectuur kunnen variëren. Dus het kan heel lastig zijn om te ontwarren of je twee verschillende soorten hebt of slechts een enkele soort die zelf varieert vanwege de omgevingscondities. .

De nieuwe studie, te verschijnen in een aankomend nummer van Moleculaire ecologie , vindt nieuw genetisch bewijs dat ze mogelijk, in feite, drie soorten zijn. Het geeft ook een kijkje in de epigenetica, een meer mysterieuze vorm van genetische expressie.

"Het is de meest diepgaande analyse van koraalepigenetica tot nu toe, " zei co-auteur Steven Roberts, een UW universitair hoofddocent aquatische en visserijwetenschappen. "Het kan ook leiden tot een grondige herevaluatie van de stambomen van deze koralen."

De studie onderzocht Porites-porites, een van de meest voorkomende soorten koralen. Het behoort niet tot de ongeveer twee dozijn koraalsoorten die als bedreigd worden vermeld. Als het in de toekomst zou worden vermeld, biologen zouden moeten weten wat een soort is.

De studie gebruikte nieuwe tools om te kijken naar meer dan 1, 000 enkelletterige veranderingen in de genetische code, een marker van genetische diversiteit. De vorige genetische studie had naar slechts 10 of 11 van deze markers gekeken en vond dat ze hetzelfde waren in alle drie de vormen van koraal.

"Het lijkt een kwestie van dieper in het genoom te kijken, dat is iets wat we pas de laatste paar jaar hebben kunnen doen, " zei Dimond. "Moleculaire biologietechnologie verandert zo snel, en dit is daar slechts een voorbeeld van."

Om definitief te concluderen dat de drie vormen zijn, in feite, verschillende soorten zou betekenen dat dezelfde sequentietechniek moet worden gebruikt op meer monsters uit het hele bereik van deze koralen, waaronder de Golf van Mexico, de Caraïben, de westelijke Atlantische Oceaan en voor de kust van West-Afrika.

De auteurs keken ook naar epigenetica, dat is elk proces dat van invloed is op hoe de genetische code zich in het echte leven afspeelt. Dimonds onderzoek richt zich op het epigenetische proces van DNA-methylatie, waarin een op koolstof gebaseerd methylmolecuul kan binden aan de DNA-streng en zo invloed heeft op hoe het wordt vertaald in een eiwit dat in het lichaam werkt.

De epigenetische analyse van de studie toonde geen consistent patroon tussen de verschillende koraaltakgroottes, dus was niet overtuigend. Maar de auteurs geloven dat het een stap voorwaarts is in het begrijpen van dit proces in koralen.

"Het geeft slechts een glimp van de epigenetische variatie binnen deze groep, " zei Dimond. Wetenschappers zijn geïnteresseerd in koraalgenetica en epigenetica omdat het hen zou kunnen helpen voorspellen hoe koralen zich zullen aanpassen aan voortdurende veranderingen in de oceaanomgeving.

Koraalgenetica en epigenetica kunnen ook helpen bij het selectief fokken, een actueel onderwerp dat koralen zou kunnen helpen om te gaan met potentieel snelle veranderingen in het oceaanmilieu.

"Selectief fokken omvat het vinden van individuen die toleranter zijn voor hoge temperaturen en, in sommige gevallen, het vinden van specifieke genen die weerstand bieden tegen hogere temperaturen, "Zei Dimond. "Als je eenmaal die genen hebt geïdentificeerd en individuen hebt geïdentificeerd die die genen hebben, dan kun je ze kweken, en zaadriffen met die organismen."

De nieuwe studie, hij zei, maakt deel uit van het fundamentele onderzoek dat kan helpen om die doelen te bereiken.