Prizadevanje se je v marsičem izplačalo namenski skupini biologov - in morda tudi drugim znanstvenikom, ki iščejo nov način za ohranitev ogroženih vrst.
Z zamrznjeno semenčico za oploditev živih jajčec so raziskovalci lahko vzrejali koral elkhorn ( Acropora palmata ) z enega geografskega območja z elkhornom z drugega območja, kar je pot do potencialnega reševanja ne le ogroženih vrst in bolj odporna na podnebne spremembe, vendar tudi zagotavljanje upanja za obnovo drugih vrst.
"Nihče ni verjel, da to lahko storimo, " pravi Mary Hagedorn, višja znanstvena raziskovalka na Smithsonian Inservation Institute of Biology Institute in sovoditeljica prispevka, ki opisuje delo, ki je bilo predstavljeno na konferenci Reef Futures na Floridi prejšnji teden.
"Herkulejsko je to končalo. Delo je bilo tako naporno na vsaki ravni, «pravi.
Hagedorn in več sto kolegov je sodelovalo pri projektu, ki je v Karibih uporabljal krio konzervirane sperme elkhorna s Floride, Portorika in Curaçaoja za oploditev živih jajc, zbranih iz koral elkhorn v Curaçaoju, da bi ustvarili ličinke, ki so jih nato redili v izolacijskih rezervoarjih v drevesnicah na Floridi. Doslej enomesečni otroški korali (ali novaki) tvorijo eno največjih živih populacij, ustvarjeno iz krio konzerviranega materiala - razen človeških bitij, pravi Hagedorn.
Kolegi, ki preučujejo korale, so zaničevali idejo o uporabi krio konzervacije kot tehnike podprtega razmnoževanja, pravi. "Ljudje so bili zelo težko razumeti, kako pomemben je ta znanstveni postopek ne le za ohranjanje biotske raznovrstnosti, ampak tudi za pomoč pri obnavljanju procesov, zlasti tam, kjer poskušamo ustvariti boljše, bolj robustne korale za prihodnost, " pravi Hagedorn.
"Izjemno je posebno to, da smo se lotili korakov v elkhornu, saj so tako pomembni za gradnjo koralnih grebenov in zaščito obrežij po Karibih, " pravi soavtorica Kristen Marhaver. (SCBI, foto Stephani Gordon) "Sposobnost kriokonzerviranja koralne sperme nam omogoča gojenje koral na enak način, kot ljudje že stoletja pridelujejo pridelke - z varčevanjem genske raznolikosti v semenskih bankah in vzrejo najmočnejših posameznikov iz lokalnega prebivalstva, da bi vrste pomagale boljši na splošno, " pravi študija sovoditeljica Kristen Marhaver v sporočilu za javnost Smithsonian.
Raziskovalci so izbrali elkhorn - hitro rastoči velik, razvejan koral z debelimi rogovjem podobnim vejam - ker deluje kot pomemben zaščitnik za otoke, ki se soočajo z uničenjem iz naraščajočih morij, in zaradi njegovega pomena pri zagotavljanju ribjih habitatov na celotnem Karibih. Od leta 2006 je navedena tudi kot ogrožena vrsta Nacionalne službe za morsko ribištvo.
Elkhorn se je na Karibih zmanjšal za več kot 90 odstotkov - zaradi bolezni in segrevanja voda.
"Izjemno je posebno to, da smo se lotili korakov v elkhornu, saj so tako pomembni za gradnjo koralnih grebenov in zaščito obrežij po Karibih, " pravi Marhaver, znanstveni sodelavec na raziskovalni postaji CARMABI v Kuracau.
Zamisel tega dela je bila ugotoviti, ali bi lahko elkhorn, ki živi v toplih vodah ob obali Curaçaoja, dodal nekaj posebnega atributa elkhornu na obalni Floridi in Portoriku, ki ima zdaj toplejše temperature.
Namesto da bi se elkhorn preselili iz Curaçaoja na druge lokacije - ki bi lahko, čeprav so iste vrste, v tujerodne vode potencialno vnesle nove glive ali bakterije - so se odločile, da bodo križljale semenčico in jajčeca elkhorna iz različnih lokacije.
Toda raziskovalci so morali najprej zajeti tako spermo kot jajčeca, kar je vključevalo čas, in malo sreče. Elkhorni so kot vsi koralji hermafroditi in tako sproščajo oba jajčeca in semenčico hkrati.
Znano je, da je elkhorn avgusta na Karibih drsti enkrat na leto, običajno okoli polne lune. Potapljači se ponavadi spustijo na greben in poiščejo signal, da se elkhorn "nastavlja" ali zadržuje snope sperme. Ti svežnji držijo le pol ure, zato morajo potapljači hitro vrniti umetno svileno mrežo čez svežnje - ki so skoraj kot akne - in počakati, da se sprostijo, pravi Hagedorn. Mreža prepleta plavajoče snope v zbiralno napravo, znanstveniki pa lahko kasneje izločijo seme, mlečno tekočino, iz jajčec.
Obe sta sposobni preživeti le približno pet do sedem ur, zaradi česar je ideja, da bi gojil Curaçao elkhorn s floridskim elkhornom, zapletla. Toda leta 2007 sta Hagedorn in njeni sodelavci razvili tehniko zamrzovanja sperme. Banko sperme so ustanovili v Portoriku leta 2008, kmalu zatem pa še na Floridi. Ta zamrznjena sperma je bila uporabljena za gnojenje živih jajčec, ki so jih zbrali v Curaçaoju.
Kljub temu postopek zbiranja v Curaçaoju ni potekal brez težav. Grebeni so bili blizu obale, kar jim je olajšalo dostop - potapljači so se le prebili s svojo opremo. Toda Hagedorn in njeni sodelavci niso bili povsem prepričani, ko je elkhorn v Curaçaoju. S polno luno konec julija in drugo v avgustu niso želeli tvegati. Tako so se znanstveniki šest tednov pripravljali na zbiranje, potapljači pa so se odpravili na greben - vsako noč - dokler na koncu septembra niso bili priča velikemu drstišču v dveh dneh, skoraj dva tedna po avgustovski polni luni.
Raziskovalci so za oploditev teh svežih jajčec uporabili svežo semenčico iz Curaçaoja. Ustvarili so tudi tri druge serije križcev. Za gnojenje jajčec elkhorna iz Curaçaja so uporabili zamrznjeno spermo elkhorna iz Curaçaoa na Floridi in Portoriku.
Ni presenetljivo, da je bila sveža sperma boljša od zamrznjene - 91-odstotna stopnja oploditve v primerjavi z 37 do 82 odstotki za zamrznjeno semenko Curaçao, 3 do 19 odstotkov za zamrznjeno floridsko spermo in od 0 do 24 odstotkov za zamrznjeno Portoriko sperme. Hagedorn pravi, da je bilo pogosto odvisno od kakovosti jajc, ki se je spreminjala v dveh nočeh. In zamrznjena sperma je bila v nekaterih primerih že 10 let na ledu; Danes so tehnike krio konzervacije boljše in bi verjetno privedle do višjih stopenj uspešnosti, pravi.
Čeprav so korale iste vrste, imajo nekatere genetske razlike, zato je biološka nezdružljivost tudi vprašanje, pravi Hagedorn. "Toda delovalo je, to je bila glavna stvar, " poudarja.
Raziskovalci so upali, da bodo zbrali in poslali 100.000 oplojenih ličink, a namesto tega so lahko ustvarili le 20.000. V enem mesecu je bilo 55 odstotkov mladoletnikov, ustvarjenih iz zamrznjene sperme, in 81 odstotkov tistih, ki so jih ustvarili s svežo semenčico, še vedno živih v obeh ustanovah, morskem laboratoriju Mote in centru za ohranitev Florida Akvarij, kjer jih nadzirajo. To je ogromen uspeh, pravi Hagedorn.
"Mislim, da je najboljše, kar sem jih naredila, štiri odstotke, " pravi. "Odraščanje je bilo ravno fenomenalno."
Naslednji korak je pokazati, da lahko dozorijo. In upanje je, da bo to zorenje pospešilo - z uporabo tehnike, ki jo je razvil Mote -, da se jih začne drsti pri treh letih, namesto pri sedmih, pravi Hagedorn.
In sčasoma bi želela najti način, kako v morje spraviti nove, morda bolj prožne elkhorne. "Ko poskušamo ustvariti boljše orodje za restavriranje, jih moramo znati preizkušati tudi v naravi, " pravi Hagedorn. "V nasprotnem primeru, zakaj bi jih ustvarili?"
Ker so križane, je dokaz, da gre za isto vrsto - čeprav izolirane, geografsko oddaljene vrste. Kljub podobnostim vnosa v naravo ne gre jemati naglo, pravi Hagedorn. "Pri tem moramo biti zelo previdni."
Financiranje tega projekta so zagotovili Paul G. Allen Philanthropies, Družinska fundacija Paul M. Angell in Družinski sklad Volgenau-Fitzgerald.
