صخره ها در مشکلات آب و هوایی جدی هستند. آیا مرجان های آزمایشگاهی می توانند کمک کنند؟
جزیره نارگیل، هاوایی
در یک شب تابستانی بدون ماه هاوایی، کریل، ماهی و خرچنگ در پرتوی از نور می‌چرخند و دو کاوشگر بر فراز صخره‌ای شلوغ به آب نگاه می‌کنند.
دقایقی بعد، مانند ساعت، تخم‌ها و اسپرم‌های مرجان‌های در حال تخم‌ریزی را می‌بینند که از کنار قایقشان عبور می‌کنند. لکه های بوی ماهی را پاک می کنند و در لوله های آزمایش قرار می دهند.
در این آزمایش داروینی، دانشمندان تلاش می‌کنند تا ساعت تکاملی مرجان‌ها را تسریع بخشند تا «مرجان‌های فوق‌العاده» را پرورش دهند که بهتر می‌توانند در برابر اثرات گرمایش جهانی مقاومت کنند.
در پنج سال گذشته، محققان آزمایش‌هایی را انجام داده‌اند تا ثابت کنند که تئوری‌هایشان کارآمد خواهند بود. اکنون آنها در حال آماده شدن برای کاشت مرجان های آزمایشگاهی در اقیانوس هستند تا ببینند چگونه در طبیعت زنده می مانند.
کایرا هیوز، محقق دانشگاه هاوایی و مدیر پروژه می گوید: «تکامل کمکی با این نوع ایده دیوانه کننده شروع شد که می توانید در واقع به تغییر چیزی کمک کنید و به آن اجازه دهید بهتر زنده بماند زیرا در حال تغییر است.
طبیعت را تسریع کنید
محققان سه روش را برای انعطاف‌پذیری بیشتر مرجان‌ها آزمایش کردند:
- پرورش انتخابی که صفات مورد نظر والدین را به همراه دارد.
- سازگاری، که باعث می شود مرجان ها با قرار گرفتن در معرض افزایش دما، گرما را تحمل کنند.
- و اصلاح جلبک ها، که به مرجان ها مواد مغذی ضروری می دهد.
خانم هیوز گفت که تمام روش ها در آزمایشگاه موفقیت آمیز بوده است.
و در حالی که برخی دیگر از دانشمندان نگران هستند که این یک تداخل در طبیعت است، خانم هیوز گفت که سیاره به سرعت در حال گرم شدن هیچ چاره ای باقی نمی گذارد.
او گفت: "ما باید مداخله کنیم تا تغییری ایجاد کنیم تا صخره های مرجانی در آینده زنده بمانند."
با افزایش دمای اقیانوس‌ها، مرجان‌ها جلبک‌های همزیست خود را آزاد می‌کنند که مواد مغذی را می‌رسانند و رنگ‌های روشن می‌دهند. مرجان سفید می شود - فرآیندی به نام سفید کردن - و می تواند به سرعت بیمار شود و بمیرد.
برای بیش از یک دهه، دانشمندان مرجان هایی را مشاهده کردند که از سفید شدن جان سالم به در بردند، حتی زمانی که دیگران در همان صخره جان خود را از دست دادند.
بنابراین محققان بر روی این بازماندگان انعطاف‌پذیر تمرکز می‌کنند و امیدوارند که تحمل گرما آنها را بهبود بخشند. و آنها دریافتند که پرورش انتخابی برای صخره های هاوایی بسیار امیدوار کننده است.
کرافورد دروری، دانشمند ارشد آزمایشگاه پایداری مرجان ها در هاوایی گفت: مرجان ها توسط عوامل استرس زا در سراسر جهان تهدید می شوند، اما افزایش دما احتمالاً بدترین آنها است. و این همان چیزی است که ما روی آن تمرکز می کنیم، کار با والدینی که واقعاً گرما را تحمل می کنند.
ایده ی جدید
در سال 2015، روث گیتس، که آزمایشگاه پایداری را راه‌اندازی کرد، و مادلین ون اوپن از مؤسسه علوم دریایی استرالیا، مقاله‌ای را در مورد تکامل کمکی در طی یکی از بدترین رویدادهای سفیدکننده در جهان منتشر کردند.
دانشمندان پیشنهاد کرده‌اند که مرجان‌ها را به آزمایشگاه بیاورند تا به حیواناتی مقاوم‌تر در برابر حرارت تبدیل شوند. و این ایده، یکی از بنیانگذاران مایکروسافت، پل آلن را به خود جلب کرد، که بودجه مرحله اول تحقیقات را تامین کرد و بنیادش هنوز از این برنامه پشتیبانی می کند.
«به همین دلیل است [coral] خانم گیتس در مصاحبه ای با آسوشیتدپرس در سال 2015 گفت تجربیاتی که ما معتقدیم توانایی آنها را برای زنده ماندن افزایش می دهد.
خانم گیتس، که در سال 2018 درگذشت، همچنین گفت که می‌خواهد مردم بدانند که چگونه "سلامت صخره‌های صمیمی با سلامت انسان در هم تنیده شده است."
صخره‌های مرجانی که اغلب جنگل‌های استوایی دریا نامیده می‌شوند، غذای انسان‌ها و حیوانات دریایی را فراهم می‌کنند، از خط ساحلی برای جوامع ساحلی محافظت می‌کنند، مشاغلی را برای اقتصادهای گردشگری و حتی دارویی برای درمان بیماری‌ها فراهم می‌کنند.
گزارش اخیر اداره ملی اقیانوسی و جوی (NOAA) و سایر سازمان های تحقیقاتی نتیجه می گیرد که سفید شدن بزرگترین تهدید برای صخره های مرجانی جهان است. دانشمندان دریافته اند که بین سال های 2009 تا 2018، جهان حدود 14 درصد از مرجان های خود را از دست داده است.
تکامل کمکی زمانی که برای اولین بار پیشنهاد شد به طور گسترده پذیرفته نشد.
خانم ون اوپن گفت نگرانی‌هایی در مورد از بین رفتن تنوع ژنتیکی وجود دارد و منتقدانی که می‌گویند دانشمندان با جعل صخره «خدابازی می‌کنند» وجود دارد.
"خوب میدونی، [humans] آنها قبلاً برای مدت زمان بسیار طولانی در صخره مداخله کرده اند، "خانم ون اوپن گفت. تمام تلاش ما این است که آسیب را ترمیم کنیم.»
به گفته او، محققان به جای ویرایش ژن ها یا ایجاد چیزی غیرطبیعی، صرفاً برای آنچه ممکن است در اقیانوس اتفاق افتاده باشد، تلاش می کنند. ما واقعاً ابتدا روی مقیاس محلی تا حد امکان تمرکز می کنیم تا سعی کنیم آنچه را که قبلاً وجود دارد حفظ و بهبود دهیم.»
میلیون ها سال در حال ساخت
با این حال، مسائل فوری وجود دارد.
استیو پالومبی، زیست شناس دریایی و استاد دانشگاه استنفورد می گوید: ما دلایل زیادی برای سفید نشدن مرجان ها پیدا کرده ایم. فقط به این دلیل که مرجانی را می‌بینید که در مزرعه یا آزمایشگاه سفید نمی‌شود، به این معنی نیست که دائماً در برابر گرما مقاوم است.»
مرجان ها حدود 250 میلیون سال است که روی زمین زندگی می کنند و کد ژنتیکی آنها به طور کامل درک نشده است.
آقای پالومبی گفت: «این اولین بار نیست که یک مرجان در این سیاره در معرض گرما قرار می گیرد. "بنابراین این واقعیت که همه مرجان ها در برابر حرارت مقاوم نیستند به شما می گوید ... یک نقص وجود دارد. و اگر هیچ نقصی وجود نداشت، همه آنها در برابر حرارت مقاوم بودند.
اما آقای پالومبی معتقد است که کار بر روی کمک به تکامل جایگاه ارزشمندی در برنامه‌های مدیریت مرجانی دارد زیرا "صخره‌های سرتاسر جهان در مشکل ناامیدانه، نومیدانه و ناامیدکننده‌ای قرار دارند."
این پروژه حمایت گسترده ای دریافت کرد و تحقیقات را در سراسر جهان تحریک کرد. دانشمندانی از بریتانیا، عربستان سعودی، آلمان و جاهای دیگر در حال انجام کار خود در مورد انعطاف‌پذیری مرجان‌ها هستند. دولت ایالات متحده نیز از این تلاش حمایت می کند.
جنیفر کوس، مدیر برنامه حفاظت از صخره های مرجانی NOAA گفت: تکامل کمک شده "واقعاً چشمگیر است و با مطالعه ای که ما با آکادمی های ملی علوم انجام دادیم بسیار سازگار است."
خانم کوس گفت: «ما از آنها خواستیم تا آخرین علوم پیشرفته را که واقعاً بر مداخلات نوآورانه در مدیریت صخره‌های مرجانی متمرکز بود، گرد هم بیاورند. و مطمئناً این جریان ژن کمکی دقیقاً در آن جا می‌شود.»
موانع عمده
هنوز چالش های جدی وجود دارد.
مقیاس پذیری یکی است. حذف و بقای مرجان های رشد یافته در آزمایشگاه دشوار خواهد بود، به ویژه از آنجا که معرفی مجدد باید به صورت محلی انجام شود تا از انتقال مواد بیولوژیکی مضر از یک منطقه به منطقه دیگر جلوگیری شود.
جیمز گست، بوم‌شناس مرجانی در بریتانیا، پروژه‌ای را رهبری می‌کند تا نشان دهد که مرجان‌هایی که به‌طور انتخابی رشد کرده‌اند، نه تنها در آب‌های گرم‌تر زنده می‌مانند، بلکه می‌توانند با موفقیت مجدداً در مقیاس بزرگ معرفی شوند.
آقای گوست گفت: "اگر بتوانیم همه این کارها را در آزمایشگاه انجام دهیم بسیار خوب است، اما باید نشان دهیم که می توانیم تعداد بسیار زیادی از آنها را به روشی مقرون به صرفه به صخره بیاوریم."
دانشمندان در حال آزمایش روش‌های تحویل، مانند استفاده از کشتی‌ها برای پمپاژ مرجان‌های جوان به اقیانوس و استقرار روبات‌های کوچک زیر آب برای کاشت مرجان‌ها هستند.
هیچ کس پیشنهاد نمی کند که کمک به تکامل به تنهایی می تواند صخره های جهان را نجات دهد. این ایده بخشی از مجموعه ای از اقدامات است - با پیشنهاداتی از ایجاد سایه برای مرجان ها تا پمپاژ آب خنک تر در اعماق اقیانوس بر روی صخره هایی که خیلی گرم می شوند.
مزیت کاشت مرجان‌های قوی‌تر این است که پس از یک یا دو نسل باید ویژگی‌های خود را به‌طور طبیعی و بدون دخالت زیاد انسان گسترش دهند.
طی چند سال آینده، دانشمندان هاوایی مرجان‌هایی را که به‌طور انتخابی رشد کرده‌اند در خلیج کانئوهه قرار می‌دهند و رفتار آنها را زیر نظر خواهند گرفت. خانم ون اوپن و همکارانش قبلا چندین مرجان با جلبک های همزیست اصلاح شده را در دیواره مرجانی بزرگ قرار داده اند.
با ادامه گرم شدن اقیانوس‌های جهان، دانشمندان می‌گویند زمان نجات صخره‌ها فرا رسیده است.
دروری از هاوایی گفت: «تمام کارهایی که قرار است در اینجا انجام دهیم، اگر با تغییرات آب و هوایی در مقیاس جهانی و سیستماتیک مقابله نکنیم، اهمیتی نخواهد داشت.»
"بنابراین واقعاً، آنچه ما در تلاشیم انجام دهیم این است که زمان بخریم."
این خبر توسط آسوشیتدپرس گزارش شده است.
[ad_2]