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根据科学家的新研究 ， 单代选择性繁殖可以使珊瑚更好地承受极端温度 。 这一发现可以为受到全球海洋变暖威胁的珊瑚礁提供一条生命线 。 科学家发表在《科学进展》上的研究表明 ， 来自世界上一些最热海洋的珊瑚可以将与耐热性相关的有益基因传递给它们的后代 ， 即使与从未经历过这种温度的珊瑚杂交也是如此 。 在世界各地 ， 珊瑚的差异很大 ， 无论是它们所经历的温度 ， 还是它们在不承受压力或死亡的情况下承受高温的能力 。 在波斯湾 ， 珊瑚在基因上已经适应了极端的水温 ， 可以忍受 34℃ 以上的夏季条件数周 ， 每天平均温度高达 36℃ 。 这些水温比任何其他珊瑚生长的地区都要高 2-4℃ ， 与本世纪末对波斯湾以外珊瑚礁的预测相当 。
不要让自己被误导 。 在专家的帮助下理解问题
这导致科学家询问是否可以将有益的基因变异转移到对这些极端温度天真的珊瑚种群 。 为了找出答案 ， 科学家从波斯湾收集了精巧扁脑珊瑚的碎片 ， 并将它们与来自印度洋的同种珊瑚进行了杂交 ， 那里的夏季温度要低得多 。
扁脑珊瑚群落
扁脑珊瑚 ， 一种在世界许多地方发现的脑形珊瑚 。艾米丽豪威尔斯 ， 作者提供
然后 ， 科学家对其产生的后代 ， 超过 12000 只珊瑚幼虫 ， 进行热应激 ， 看看它们是否能承受 33°C 和 36°C 的温度 ， 它们父母各自位置的夏季最高温度 。
立竿见影的收获
当印度洋母亲与波斯湾父亲杂交时 ， 科学家发现耐热性立即转移 。 与纯种印度洋珊瑚相比 ， 这些珊瑚在高温下的存活率提高了 84% ， 这使得它们对纯种波斯湾珊瑚具有类似的弹性 。 基因组测序证实耐热性的提高是由于波斯湾珊瑚有益基因变异的遗传 。 大多数波斯湾父亲产生的后代能够更好地承受热应激 ， 这些父亲及其后代具有与更好的耐热性相关的关键变异 。 相反 ， 大多数印度洋父亲所生的后代在热应激中的生存能力较差 ， 并且不太可能具有与耐热性相关的基因变异 。
适者生存
令人鼓舞的是 ， 与耐热性相关的基因变异并非波斯湾珊瑚独有 。 来自印度洋的两位父亲在热应激下产生的后代存活率出乎意料地高 ， 并且具有一些在波斯湾珊瑚中普遍存在的与耐受性相关的基因变异 。
【选择性繁殖如何帮助珊瑚礁在海洋加热中幸存下来】
这表明一些种群具有遗传变异 ， 自然选择可以在世界海洋变得更热时发挥作用 。 选择性育种或许能够加速这一过程 。 科学家现在正在评估大堡礁和西澳大利亚同种珊瑚耐热性的遗传基础 。 科学家想了解哪些基因变异与耐热性相关 ， 这些变异如何在珊瑚礁内和珊瑚礁之间分布 ， 以及它们是否与那些允许波斯湾珊瑚在如此极端温度下生存的基因相同 。 这些知识将帮助科学家了解澳大利亚珊瑚适应快速变暖的潜力 。 尽管科学家的研究表明选择性育种可以显着提高珊瑚对海洋变暖的抵御能力 ， 但科学家还不知道耐热性和其他重要特征之间是否存在任何权衡 ， 以及这种育种是否存在重大的遗传风险 。
扁脑幼虫 。 耐热基因的遗传益处是否会在整个生命中持续存在还有待观察 。艾米丽豪威尔斯 ， 科学家的研究是在没有藻类的珊瑚幼虫上完成的 ， 这些藻类在它们定居在珊瑚礁后与珊瑚和谐相处 。 因此 ， 当珊瑚与这些藻类合作时 ， 检查耐热性的遗传改进是否会持续到珊瑚的后期生命阶段也很重要 。 当然 ， 从海洋变暖的危险中拯救珊瑚需要多方面的行动 ， 没有灵丹妙药 。 选择性繁殖可能会为特定的珊瑚种群提供一些喘息的机会 ， 但它不足以保护整个生态系统 ， 也不能替代限制海洋变暖所需的紧急减少温室气体排放 。
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