Заморозка надежды: Как криобанки спасают кораллы Треугольника от исчезновения

Треугольник Кораллов — это эпицентр биоразнообразия. Пока что.

В этом огромном регионе, протянувшемся от Филиппин до Бали и Соломоновых островов и соединяющем воды Тихого и Индийского океанов, произрастает более 600 видов кораллов. Однако по мере потепления океанов коралловые рифы и поддерживаемые ими экосистемы оказываются под угрозой. Эксперты прогнозируют, что к 205 году из нагревающихся океанов может исчезнуть до 90% кораллов.

Научные учреждения спешат сохранить кораллы, и одна из стратегий предполагает их глубокую заморозку. Помещая кораллы в криобанки, биологи выигрывают время для исследований и восстановления — и, возможно, отодвигают угрозу вымирания.

Новый проект по наращиванию потенциала обучает криоколлабораторов в регионе Кораллового треугольника, начиная с Университета Филиппин (UP).

Инициатива «чрезвычайно, чрезвычайно срочна», — заявил Чиахсин Лин, криобиолог из Национального музея морской биологии и аквариума Тайваня, который руководит проектом.

Пространство для роста

«У нас не так много времени на разработку методик».

Криобанк похож на замороженную библиотеку. Но вместо книг его полки уставлены баллонами с коралловой спермой, личинками и даже целыми фрагментами кораллов, охлажденными в жидком азоте.

Криоконсервация кораллов может помочь в их сохранении и будущем разведении. Но процесс этот сложен, трудоемок и требует проб и ошибок. Температура и время, подходящие для одного вида, не подойдут для другого. Кроме того, заморозка одной коралловой личинки может занять 30 минут, говорит Лин.

Несмотря на то, что материалы сотен видов были заморожены, очень немногие личинки были успешно возвращены к жизни и доведены до взрослого состояния.

«Мы надеемся, что в эти исследования вовлечется всё больше людей, — говорит Лин. — У нас не так много времени на разработку методик».

Новый проект направлен на увеличение числа обученных специалистов, способных замораживать кораллы по всему миру. Морской научный институт UP в настоящее время работает над открытием первого в Юго-Восточной Азии криобанка. Лин несколько раз приезжал в UP, чтобы обучить исследователей методам криоконсервации и витрификации. Команда UP также ездила в Тайвань для работы с образцами в его лаборатории.

В будущем проект планирует создать криобанки также в Таиланде, Малайзии и Индонезии. Эти команды также пройдут аналогичные тренинги для достижения общей цели: создания сети криобанков кораллов в Коралловом треугольнике.

Остановка часов

Главное преимущество криоконсервации в том, что она останавливает время. Некоторые виды кораллов выпускают половые продукты всего на несколько часов или дней в году, и это окно меняется в зависимости от вида и региона. Если научная группа пропустит этот момент, ей, возможно, придется ждать несколько месяцев до следующего сбора материалов.

Замораживая образцы кораллов, исследователи получают больше возможностей для экспериментов в течение всего года.

Эммелин Джамодион, биолог, изучающий размножение кораллов на Филиппинах, ранее проводила тренинги по этой теме для заинтересованных сторон по всей стране. Логистика была сложной. Людям нужно было приезжать из разных регионов и островов, но «мы должны были ждать, пока кораллы начнут нереститься, чтобы провести обучение». Теперь, даже если сейчас не сезон нереста, исследователи всё равно смогут работать с репродуктивным материалом кораллов.

Локальный криобанк «открывает множество возможностей для будущих исследований, — говорит она. — Я очень рада, что у нас появился такой центр на Филиппинах».

Заморозка ради будущего

Новый проект в Коралловом треугольнике — это важное дополнение к криобиологии, считает Мэри Хейгедо́рн, старший научный сотрудник Смитсоновского национального зоопарка и института биологии охраны природы, которая стояла у истоков создания криобанков кораллов.

«Настоящим узким местом в этой области является катастрофическая нехватка людей, обученных как криобиологи», — сказала Хейгедо́рн. Любая попытка расширить ряды исследователей бесценна.

Но криобанки — лишь одна часть сохранения кораллов, отмечает она. Не менее важны аквариумы, где выращивают живые кораллы. Надежное хранение необходимо для защиты образцов от штормов и перебоев с электричеством. Необходимо стабильное государственное финансирование, чтобы поддерживать кораллы в замороженном состоянии и обеспечивать постоянное обучение персонала.

Некоторые популяции кораллов уже функционально вымерли, что делает глобальное сотрудничество, подобное сотрудничеству между Тайванем и Филиппинами, ключевым фактором.

«Ни один человек не может закриоконсервировать все виды кораллов в океане, — говорит Хейгедо́рн. — У команды Лина есть прекрасная возможность собрать удивительные виды и обеспечить генетическое разнообразие».

Международные коллеги Хейгедо́рн полагают, что для сбора достаточного количества личинок кораллов, обеспечивающего генетическое разнообразие вида, может потребоваться 15–25 лет. Для многих кораллов всё еще необходимо разработать индивидуальные «рецепты» заморозки и разморозки, чтобы их вообще можно было поместить в криобанк. Это грандиозная задача, и сроки её выполнения ограничены для горстки институтов по всему миру. Сеть в Коралловом треугольнике увеличит это число.

Биострахование для океана и новые горизонты

Создание региональной сети — это не просто копирование методик, а их адаптация к уникальным условиям Треугольника. Многие местные виды кораллов, такие как яркие акропоры или массивные пориты, никогда прежде не подвергались криоконсервации. Учёным предстоит стать кулинарами-экспериментаторами, подбирая точные «коктейли» из криопротекторов и режимы охлаждения для каждого уникального организма. Эта кропотливая работа создаёт не просто архив, а живое «биострахование» для одной из самых продуктивных морских экосистем планеты.

Перспективы проекта выходят за рамки простого сохранения в замороженном состоянии. В будущем генетический материал из криобанков может быть использован для селекции и создания супер-кораллов, более устойчивых к тепловому стрессу и закислению океана. Кроме того, оттаявшие и выращенные в лаборатории кораллы станут бесценным ресурсом для реставрации сильно поврежденных рифов, выступая в роли «строительных лесов» для восстановления всей экосистемы.

«Если не начать этот проект, у коралловых рифов нет надежды», — говорит Лин. Криоконсервация кораллов «дает завтрашнему океану больший шанс». Этот шанс — в объединении ученых, правительств и местных сообществ вокруг идеи, что богатство Кораллового треугольника — это общее наследие человечества, которое необходимо спасти, буквально заморозив время, пока мир ищет решения глобальных климатических проблем.