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识别气候适应性珊瑚礁的新工具

气候变化正在威胁着世界的珊瑚礁,要拯救它们全部将是不可能的。EPFL的一个小组开发了一种方法,用于识别对热胁迫具有最大适应性的珊瑚。这项发表在《进化应用》杂志上的研究应支持改进和针对性更强的海洋生物多样性保护战略。

珊瑚礁是全球海洋生物多样性的三分之一,因此是高度优先的保护工作。然而,这些珍贵的生态系统在过去20年中迅速下降,导致物种严重损失,给严重依赖捕鱼和旅游业的世界热带地区带来了社会经济困难。这种下降是由漂白引起的,漂白是珊瑚死亡的过程。

当珊瑚遭受热应激时就会发生漂白,这会削弱生物体并最终导致其死亡。“未来的珊瑚礁将取决于珊瑚的适应海洋变暖的能力,”奥利弗Selmoni,在地理信息系统的洛桑联邦理工学院的实验室(LASIG)博士助理说。“温度是导致珊瑚死亡的主要原因。我们找到了一种预测哪种珊瑚最能应对高温的方法,而全球保护策略目前尚无这种数据。”

众所周知,某些珊瑚更习惯于在温暖的水域中生存,因此,能够更好地应对异常的温度升高。但是,到目前为止,将这种知识推广到整个珊瑚礁的规模证明是困难的。这项新的研究是EPFL与位于新喀里多尼亚努美阿的法国国家可持续发展研究所(IRD)的共同努力,并得到了联合国环境规划署(UNEP)和国际珊瑚礁倡议(ICRI)的支持)。除了开发一种用于定位所谓“自适应”珊瑚的方法外,该团队还试图确定如何通过增强其适应能力来利用此信息更好地保护珊瑚。

两方面的研究

该研究标志着环境基因组学原理首次应用于海洋环境以支持珊瑚礁保护。研究人员集中研究了日本琉球群岛上的一种旗舰珊瑚物种,将遗传分析的结果与卫星数据进行了交叉引用,这些卫星数据显示了过去30年中环境条件(特别是海洋温度)的变化。

该小组开发了一个模型,该模型使用客观,可量化和可映射的变量来预测哪些基因型与适应性相关,因此使特定珊瑚更有可能更适合在给定环境中生存。他们发现了六个基因组区域,它们参与了增强抗热胁迫的能力。Selmoni说:“我们能够鉴定出具有潜在的适应热应激的基因型的个体,并了解它们如何扩散到邻近的珊瑚礁上。”

扩大

目前,各国政府根据人类活动造成的威胁程度建立海洋保护区。EPFL小组呼吁采取不同的方法,因为保护工作着重于具有适应性基因型的珊瑚礁,因此保护工作的重点是具有最大生存机会的珊瑚礁。另一种选择是通过将适应性珊瑚移植到不太能承受高温的珊瑚礁中来鼓励遗传突变。

在成功进行概念验证之后,该模型被合并到一个网络应用程序中,该应用程序通过适应性对珊瑚进行排名。该工具是为MPA经理开发的,将来会随着EPFL团队研究其他珊瑚物种并向数据库添加更多基因型而扩大规模。该模型还将在世界其他两个地方部署。跨国红海研究中心,在洛桑联邦理工学院由Anders梅波姆教授创立,由外交部瑞士联邦署(FDFA)的支持,将用它来支持珊瑚 暗礁 红海的保护工作以及在太平洋地区运营的网络ManaCo同样会将模型添加到其海洋保护工具套件中。

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