Kredit:CC0 Public Domain
Det var en fantastisk kväll för korallsex.
Varma vatten badade revet en mil utanför Key Biscayne. En nästan fullmåne signalerade till staghornspolyper att tiden var rätt. Ett team av ivriga forskare från University of Miami och studentdykare väntade under vattnet, näten redo att samla in en uppsjö av ägg och spermier som skulle flyta upp till ytan i vad de beskriver som en magisk snöglobseffekt.
Fåglar gör det. Bin gör det. Koraller – som är levande, fortplantande djur och inte bara utsmyckade stenar – gör det också.
Men när klockan tickade mot midnatt släppte inte de uppenbarligen blyga staghornen sina könsceller. Ett av naturens stora skådespel skulle inträffa en annan natt. Koralllek är omöjligt att förutsäga med precision.
"De är redo att poppa men inte just nu", säger Liv Williamson, en senior forskarassistent i marinbiologi och ekologi vid UM:s Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science. Hon hade simmat under vattnet i en timme och lyste ett ljus på polyperna vid Canon Reef, som UM-forskare planterade för tre år sedan.
När Williamson klättrade ombord och tog av sig dykutrustningen skämtade hon och hennes expeditionskamrater om att de borde ha spelat Barry White-låtar från dykbåtens högtalare för att ge lite romantisk inspiration.
Även om leken försenades med två nätter var dyket en framgång eftersom undersökning av de dräktiga koraller som odlats vid UM gav bevis på att de reproducerar sig snabbare än väntat. Och en natt tidigare i Key Largo hade Williamson och kollegor observerat lek vid ett annat rev och samlat in könsceller till sitt labb.
"Det är assisterad befruktning," sa Williamson. "Korallerna skulle fortfarande leka och göra spädbarn, men vi försöker maximera produktionen och överlevnadsgraden genom att samla in från olika kolonier och föräldrar, blanda ihop dem och göra en så mångsidig, spänstig grupp avkommor som möjligt.
"Det pågår lite speed dating och matchmaking."
Uppdraget för UM:s Rescue a Reef-program går utöver bevarande. Forskare försöker inte bara återföda revhabitat som har ödelagts under de senaste tre decennierna av sjukdomar, klimatförändringar och föroreningar, utan de syftar till att göra nästa generation av rev robusta nog att hjälpa till att skydda Miamis kustlinje från havshöjningar, översvämningar och erosion .
Återställ ett rev, rädda en stad.
"Koraller har en otrolig tredimensionell struktur som bryter vågenergi och håller samhällen säkrare," sa Williamson. "Det finns ett samband. Vi har försämrade rev i södra Florida och vi ser kustnära översvämningar hela tiden. Ett rev är som en självregenererande havsvägg som växer och hänger med i havets uppgång."
Diego Lirman betraktar sig själv som en korallfarförälder. Lirman, docent i marinbiologi och ekologi, driver Rescue a Reef-laboratoriet på Virginia Key. Det är ett nav för banbrytande forskning och en plantskola för spädbarnskoraller.
"Efter att ha studerat nedgången av rev, såg jag en möjlighet att vända berättelsen och väcka dem till liv igen," sa Lirman från däcket på dykbåten i solnedgången när han förberedde sig för ett besök på revet som han har vårdat. "Tråkigt men stolt kan vi säga att varje staghorn från Miami Beach till Key Largo är koraller som vi odlat. Nu reproducerar de sig själva."
Att experimentera med könsceller i labbet för att producera nya, hårdare korallstammar är avgörande för deras räddning. Koraller är hermafroditer som släpper ut både ägg och spermier.
"När reven var friska var det massiva lekhändelser, stora fester, jätteorgier i havet," sa Lirman. "Men naturlig lek sker inte som förr eftersom reven har utplånats eller är mindre, så könscellerna är inte lika rikliga och därför möts de inte. Genom att samla och korsa upp dem ger vi dem en hjälpande hand. "
Korallträdgårdsskötsel har blivit en effektiv metod för den mödosamma processen att återställa rev, särskilt med staghornskorall, som är en utrotningshotad art efter att 90 procent av den förlorats på grund av sjukdomar och som växer snabbt - upp till sex tum på ett år - jämfört med andra koraller. Fingrar på det hjorthornsliknande hjorthornet kan brytas av och fästas på konstgjorda stödstrukturer under vattnet där de växer till grenar och kan transplanteras. Trädgårdsskötsel är också att arbeta med hjärn- och stjärnkoraller.
Men trädgårdsskötsel är spridningen av koraller som har samma genetiska kod. Genetisk mångfald är nyckeln till att skapa friskare koraller som är mer värmetoleranta och sjukdomsresistenta. Dessutom tar det år att växa en gren till en koloni.
"Det är större brådskande just nu att skydda vår strandlinje och miljarder dollar av kustegendom," sa Lirman. "Du vill ha en genetiskt diversifierad befolkning som kan hantera alla motgångar som våra föränderliga, stressade hav kastar på den. I labbet kan vi befrukta ägg och spermier från åtta olika kolonier och skapa en miljon bebisar med olika föräldrar. Vi kan korsa könsceller med spermier från Mexiko för att hitta den rätta kombinationen av gener som kommer att överleva nästa blekningshändelse."
I labbet kan forskare ge näring till och vårda babykoraller i månader, genom deras mest sårbara skede i livet, och förbättra sin överlevnadsgrad när de återförs till havet som tonårskoraller.
Att studera koraller i labbet gör det också möjligt för forskare att simulera förhållanden som månens cykel och vattentemperaturer som får koraller att leka med anmärkningsvärd synkronicitet.
"Vi har funnit att djur som är limmade på havsbotten och som inte har ett sätt att prata med varandra behöver något att tolka tillsammans", sa Williamson. "De har receptorer för blått ljus som upptäcker ljus från månen. Det är fascinerande att dessa organismer som inte ens har en hjärna och som var på randen av utrotning kan samordna sig med varandra och använda samma miljösignaler för att reproducera och förbli motståndskraftig."
För att förstärka UM:s restaureringsstrategier gav det amerikanska försvarsdepartementets Advanced Research Projects Agency ett federalt anslag på 7,5 miljoner dollar till labbet för att ta itu med hot mot kustnära militära och civila infrastruktur i Florida och Karibien.
"Miami är ground zero för att äventyra kustinfrastruktur från havshöjning, orkanstorm och översvämningar", säger Andrew Baker, professor i marinbiologi och chef för Coral Reef Futures Lab vid Rosenstiel School. "Vi vill bygga hybridrev som ger de vågbuffrande fördelarna med konstgjorda strukturer och de ekologiska fördelarna med korall.
"Våra rev har drabbats av värme, försurning, avloppsvatten och avrinning av näringsämnen. Hur utvecklar vi tekniska lösningar som främjar tillväxt och motståndskraft?"
Baker och Lirman hoppas i slutändan kunna återställa 125 tunnland revlivsmiljö genom att plantera över 150 000 korallkolonier och larver från fem arter. De arbetar mot faktorer som har gjort att 25 procent av världens korallskydd har försvunnit under de senaste 30 åren. I Florida är reven avgörande för statens ekonomi och ekologi, och ger en livsmiljö för fisk och hummer och en barriär mot stormfloder. National Oceanic and Atmospheric Administration satte till och med en prislapp på rev och beräknade att de har ett tillgångsvärde på 8,5 miljarder dollar i sydöstra Florida och genererar 70 400 jobb.
UM:s marinbiologistudenter Avery Boals och Juliana Grillo har ett mer paternalistiskt förhållningssätt. De är volontärer för Rescue a Reef. Vid det senaste nattdyket letade de efter och hittade specifika staghorns Grillo planterade för två och ett halvt år sedan.
"Jag har följt deras tillväxt från barndom till vuxen ålder," sa Grillo. "Jag dyker ner där och känner igen dem och det får dig att må bra att se hur de trivs." + Utforska vidare
©2022 Miami Herald.
Distribuerat av Tribune Content Agency, LLC.
