Izvlečeni velikanski lignji na naših hrbtih in rep 45-metrskega desnega kita, ki se nad našimi glavami dviga v oceanski dvorani Nacionalnega muzeja naravoslovnega muzeja, si lahko predstavljamo, da sedimo na koralnem grebenu. Mary Hagedorn, morska biologinja s Smithsonian Institutom za konzervacijsko biologijo, skicira prizor: „Recimo, da gre za eno vrsto. Lahko si predstavljamo Acropora palmata . Videti so kot sekvoje. So mamuti koral, pred nami pa jih je na stotine. "
Ogrožena vrsta, znana tudi kot koral elkhorn, ker njene veje spominjajo na rogove losov, najdemo v plitvi vodi po celotnem Karibu. Enkrat letno, avgusta ali septembra, se vrste razmnožujejo spolno na način, imenovan "oddajanje drstenja". Z uporabo lune, sončnega zahoda (ki jo občutijo preko fotoreceptorjev) in kemikalije, ki jim omogoča, da "dišijo" med seboj, sosednje kolonije se sinhronizirajo njihovo drstenje. Za dve do štiri noči vsak posamezen koralni polip na koloniji sprosti kup jajčec in sperme v vodni stolpec. Vreče, ki jih Hagedorn opisuje kot grozdje, se spuščajo na površino, kjer se lomijo, pomešajo se s tistimi iz drugih kolonij in gnojijo drug drugega.
Hagedorn je bil priča skupno 63 drstišč iz desetih različnih vrst, vključno z Acropora palmata, na Karibih in v Tihem oceanu. "Nekaj bomo imeli pred seboj in morda nekateri levo in nekateri desno v teh populacijah, " pravi in maha z rokami, kot da bi vodila orkester drstitvenih koral v našem namišljenem grebenu.
Koralni grebeni so dom ene četrtine vseh morskih vrst. Ščitijo obrežje pred orkani in cunamiji ter so vir potencialnih biofarmacevtskih izdelkov. Toda v zadnjih 30 letih je bilo na Karibih uničenih osupljivih 80 odstotkov koralov. Koralne bolezni se širijo, saj se kakovost vode poslabša, izgorevanje fosilnih goriv pa poveča količino ogljikovega dioksida, raztopljenega v morski vodi, kar posledično poveča kislost vode. Skeletna nahajališča koral, ki tvorijo grebene, korodirajo v kisli vodi kot zobje v sode. Približno tretjino vseh koral grozi izumrtje, nekateri strokovnjaki za korale pa trdijo, da bi lahko izgubili grebene, kot jih poznamo do leta 2050.
Do pred sedmimi leti je Hagedorn študiral ribe. Toda, ko je uspela krioprezervavanje ribjih zarodkov - torej zamrzovanje in shranjevanje za kasnejšo uporabo -, je menila, da bi lahko uporabila nekaj istih tehnik na koralih. Leta 2004 se je iz Washingtona, DC, preselila na severovzhodno obalo Oahuja, kjer je nameščena na Havajskem inštitutu za morsko biologijo na otoku Kokos. Ustvarila je prva zamrznjena skladišča koralnih semenčic in embrionalnih celic. "Banke sperme" z vzorci koral elkhorn in koral havajskih gob so vrsta zavarovalne police, saj bi jih lahko od zdaj uporabili eno, 50 ali celo 1.000 let, da bi obnovili in dodali genetsko raznolikost umirajoči populaciji. "Moja stvar je, da načrtujem najslabše in upam na najboljše, " pravi. "To je tako majhna cena, da naredite zamrznjeno banko. In stroški, če tega ne storite, so tako astronomski. Nima smisla tega ne. "
Hagedorn je bil priča skupno 63 drstišč iz 10 različnih vrst na Karibih in v Tihem oceanu. (Mary Hagedorn) 
Približno tretjino vseh koral grozi izumrtje, nekateri strokovnjaki za korale pa pravijo, da bi lahko izgubili grebene, kot jih poznamo do leta 2050. (Mike Henley v National Zoo) 
"Če izgubimo koralne grebene, bo to prvi ekosistem, ki smo ga izgubili, ko je človek živ. To bo na naši straži in največ zaradi nas. Mislim, da to ni sprejemljivo, "pravi Hagedorn na desni. (Jim Daniels) 
Mary Hagedorn je ustvarila prva zamrznjena skladišča koralne sperme. "Banke sperme" z vzorci iz koral elkhorn, ki so prikazani tukaj, in havajske gobe koral, so neke vrste zavarovalna polica. (Carlos Villoch / Specialist Stock / Corbis) Izziv za Hagedorn je biti na pravem mestu ob pravem času. V Oahuju je v pripravljenem položaju, ko so havajski gobarski korali dvili dva dni po polni luni junija, julija, avgusta in septembra. Sčasoma je spremenila svoje metode zbiranja gameta. Ko se korale začnejo "postavljati", kar pomeni, da jih preplavljajo snopi za jajčne sperme, ki so pripravljeni na sprostitev, sta Hagedorn in njena skupina potapljačev postavili fine, prilagojene mreže, preko posameznih koral. Na mreži je plastični lijak, pritrjen na skodelico za vzorec, in plovec. Kajaki po tem, ko se koralni drstijo, zbirajo vzorce in jih pripeljejo na obalo. "Resnično si upamo, da je to vrsta procesa, ki ga lahko naučimo skoraj vsi znanstveniki, in to lahko počnejo v majhnem laboratoriju na plaži, " pravi.
Sperma in jajčeca so sposobna preživeti le nekaj ur, zato Hagedorn in njena ekipa hitro delata. Ko laboratorij razpada, Hagedorn očisti jajčeca in preuči gibljivost in koncentracijo semenčic pod mikroskopom, tako kot to počnejo strokovnjaki za plodnost ljudi. Običajno rada nabere spermo od pet do sedem samcev, da jih zamrzne. Če sodeluje z novo vrsto, Hagedorn preizkuša različne hitrosti zamrzovanja. Sperma se od sobne temperature ohladi vse do temperature tekočega dušika ali minus 324 stopinj Fahrenheita, na morda 10, 20 ali 30 stopinj na minuto. Nato bo odtalila semenčico, preverila njeno gibljivost in odločila o hitrosti, ki ima za posledico največji odstotek močnih plavalcev. V kritičnem testu postopka je Hagedorn uspešno uporabil zamrznjeno koralno spermo za oploditev svežih jajčec.
Hagedorn tudi zamrzne embrionalne celice koral. Da bi to naredila, oplodi sveža jajčeca s svežimi semenčicami in glede na vrsto čaka približno 12 do 24 ur, da zarodki zrastejo. Nato te zarodke potegne narazen in zamrzne embrionalne celice. "Ne vemo, kako naj to storimo, toda v prihodnosti bomo lahko ujeli tiste embrionalne celice, za katere je več kot verjetno, da imajo koralne matične celice in jih strdijo v posamezne korale, " pravi Hagedorn. "Upam, da se bo biologija človeških matičnih celic premaknila s tako hitrim tempom, da bomo lahko hitro dosegli ta napredek in ga uporabili pri koralih."
Hagedorn si prizadeva za širitev svoje havajske banke, da bi vključila semenčice in embrionalne celice iz riževih koral, vrste, ki je nagnjena k boleznim in beljenju. Dva tedna avgusta je obiskala Smithsonianov laboratorij Carrie Bow Cay Marine v Belizeju, da bi obiskala ogrožene koralje staghorna. "Zdaj je čas za zbiranje, " pravi Hagedorn, medtem ko je v oceanskih koralih še vedno veliko genske raznolikosti. "Ni minilo 20 let odtlej, ko se bo število prebivalcev še bolj zmanjšalo." Novembra, Hagedorn in Zavod za biologijo Smithsonian Conservation Biology v sodelovanju z Avstralskim inštitutom za pomorstvo, Sydney-jevim živalskim vrtom Taronga in drugimi, bodo ustvarili zamrznjeno banko sperme za dva glavne vrste koral iz Velikega pregradnega grebena.
Oglejte si osupljive podvodne posnetke ob panamski obali, kjer se koralni grebeni razmnožujejo v vihru skrbno zastarele akcijeNancy Knowlton, priznana biologinja koralnih grebenov in katedra za pomorsko znanost Smithsonian's Sant v Naravoslovnem muzeju, se strinja s Hagedornom, da bi morali znanstveniki uporabljati, katera orodja imajo za ublažitev izgube koral. Krioprezervacija, pravi, je "zelo pomembno orodje v škatli z orodji."
"Korali se običajno razmnožujejo in razmnožujejo, zato jih ne potrebujemo, da jim pomagamo, " pravi Knowlton. "Toda glede na negotovo stanje grebenov okoli planeta je morda res, da bomo za nekatere vrste, še posebej redke vrste, morali izkoristiti te krio konzervirane bregove, da ne bomo izumrli."
Hagedorn se ukvarja tudi z razvojem drugih orodij, pri čemer loči metodo zamrzovanja majhnih, eno- do dvomilimetrskih drobcev koral. Poleg spolne reprodukcije se lahko koral razmnožuje tudi aseksualno - če se košček odlepi, se lahko ukorenini na morskem dnu in začne z novo kolonijo. "Po odtajanju bi te majhne odrasle osebe lahko zlepili in čez leta lahko postali razmnoževalni, " pravi Hagedorn. Je tudi zagovornica vzgoje koralnih ličink v akvarijih po vsem svetu. V Curacau skupina znanstvenikov s skupino SECORE, koralnim konzorcijem, ustanovljenim leta 2002, da je Hagedorn član, eksperimentira z rejo koral v polovičnem naravnem okolju, cevovodi v vodi iz grebena, tako da so mladi koralci izpostavljeni patogeni in temperaturne nihaje divjadi, brez plenilcev.
Seveda morata krio konzervacija in obnova koral potekati skupaj z delom za izboljšanje zdravja divjih ekosistemov. "Ni koristno, če na polje postavite lepe majhne mladice, ki ste jih vzgojili iz jajčec in semenčic, če še vedno prevladujejo pogoji, ki so ubili koralce, " pravi Knowlton.
Hagedorn bi si na koncu želel, da bi se kriokonzervacija koralnih celic izvajala v svetovnem merilu. "Naučila me je o strasti do tistega, kar počnete, in vztrajnosti, da to držim in nadaljujem s stvarmi, v katere verjamete, " pravi Ginnie Carter, biotehničarka v laboratoriju Hagedorn.
"Če izgubimo koralne grebene, bo to prvi ekosistem, ki smo ga izgubili, ko je človek živ. To bo na naši straži in največ zaradi nas. Mislim, da to ni sprejemljivo, "pravi Hagedorn. Resno jemlje potrebo, da ljudje čutijo osebno odgovornost, da skrbijo za zemljo. "Zame je moj prispevek koral, " pravi.
Margaret Wertheim govori o tem, kako sta jo matematika in podnebne spremembe navdihnila za začetek projekta Hyperbolic Crochet Coral Reef
