Met behulp van genetische monsters en computersimulaties, evolutionaire biologen hebben een glas-half-vol voorspelling gemaakt:koralen in het Great Barrier Reef hebben voldoende genetische variatie om zich aan te passen aan de stijgende oceaantemperaturen en deze nog minstens een eeuw te overleven, of meer dan 50 jaar langer dan eerdere schattingen hebben gesuggereerd.

"Het betekent dat deze koralen nog steeds zullen uitsterven als we niets doen, " zei Michail Matz, universitair hoofddocent aan de Universiteit van Texas bij de afdeling Integratieve Biologie van Austin en hoofdonderzoeker van het project. "Maar het betekent ook dat we een kans hebben om ze te redden. Het geeft ons tijd om daadwerkelijk iets aan de opwarming van de aarde te doen, dat is het grootste probleem."

De resultaten van hun werk zijn gepubliceerd in de 19 april-editie van het tijdschrift PLOS Genetica . De co-auteurs van Matz zijn Galina Aglyamova van UT Austin, Eric Treml aan de Universiteit van Melbourne en Line Bay aan het Australian Institute of Marine Science.

De bron van de veerkracht van het koraal ligt in genetische variaties tussen verbonden maar wijd verspreide populaties. Een van de belangrijkste rifvormende koralen op het Great Barrier Reef is een soort hertshoornkoraal genaamd Acropora millepora. In een artikel uit 2015 in het tijdschrift Wetenschap , Matz en zijn collega's toonden aan dat binnen dezelfde koraalsoort, sommige individuen hebben genen die hen hittebestendiger maken dan anderen.

Elke koraalkolonie produceert elk jaar een miljoen larven, en die larven drijven tot enkele weken op de stroming totdat ze zich op een nieuw rif vestigen. Als de omstandigheden op een bepaalde locatie veranderen, bijvoorbeeld, het water wordt warmer - individuen van de soorten die minder aangepast zijn, sterven terwijl beter aangepaste individuen gedijen. Overuren, als inkomende larven genetische varianten leveren voor verhoogde winterhardheid, de lokale bevolking verschuift naar de sterkere variëteit.

"Deze genetische variatie is als brandstof voor natuurlijke selectie, ' zei Matz. 'Als er genoeg van is, evolutie kan opmerkelijk snel zijn, omdat het alleen maar de bestaande varianten tussen de populaties hoeft te herschikken. Het hoeft niet te wachten op een nieuwe mutatie; het is er al. Het probleem is, wanneer de genetische variatie is uitgeput, het is voorbij en de toekomst is onduidelijk."

De onderzoekers pasten methoden aan die werden gebruikt om te bestuderen hoe menselijke populaties zich over de hele wereld hebben ontwikkeld om te bestuderen hoe verbonden populaties van staghorn-koralen op het Great Barrier Reef evolueren. Om patronen van larvale migratie te reconstrueren, een belangrijke aanjager van de evolutie op populatieniveau, ze gebruikten duizenden genetische varianten van vijf locaties verspreid over het rif, evenals een biofysisch model van larvale verspreiding via stromingen.

Sommige onderzoekers proberen superkoralen te creëren in het laboratorium, onder meer door middel van genetische manipulatie, maar dat is niet wat Matz aanbeveelt. Liever, hij vindt dat onderzoekers zich moeten concentreren op het leren van meer over genetica en het doorgeven van die informatie aan degenen die betrokken zijn bij natuurbehoud. Matz denkt dat pogingen om koralen in het laboratorium te veranderen misplaatst zijn - deels omdat wetenschappers niet echt weten hoe koraalgenen werken en ook omdat er een efficiëntere manier is om koralen te helpen evolueren.

"Een manier om de aanpassing aan koraal een vliegende start te geven, zou zijn om koraalkolonies met potentieel adaptieve genetische varianten onder populaties te verplaatsen en ze te laten broeden met de lokale bevolking, "zei Matz. "Geef gewoon meer brandstof voor natuurlijke selectie op elke locatie, zodat er meer is om uit te kiezen."

Volgende, de onderzoekers zijn van plan experimenten uit te voeren om te verifiëren dat de voorspellingen van hun model overeenkomen met hoe echte koraalpopulaties zich momenteel ontwikkelen. Ze zijn van plan om genetische monsters genomen van koralen op vijf locaties in het Great Barrier Reef in het begin van de jaren 2000 te combineren met monsters genomen op dezelfde locaties in de komende vijf jaar om een ​​20-jarige kaart te bouwen van werkelijke genetische veranderingen die kan worden vergeleken met model voorspellingen.

Volgens een rapport van het Intergouvernementeel Panel over klimaatverandering in 2014, zonder grote vermindering van de uitstoot van broeikasgassen, De verwachting is dat de mondiale oppervlaktetemperaturen tegen het einde van de eeuw (ten opzichte van het begin van de eeuw) met meer dan 2 graden Celsius zullen stijgen. De oceanen absorberen meer dan 90 procent van de warmte die wordt vastgehouden door de toename van de uitstoot van broeikasgassen.

Koralen leven in kolonies met kleurrijke algen die hen van voedingsstoffen voorzien. Als het omringende water te veel opwarmt, de algen kunnen gifstoffen produceren, koralen dwingen ze te verdrijven, het koraal een spookachtig wit achterlatend. Tenzij de temperaturen snel weer dalen, de koralen kunnen sterven van honger of ziekte. Een groot bleekgebeurtenis heeft in 2016 en 2017 grote delen van het Great Barrier Reef gedood.