Korallreven dör i en alarmerande takt när vattentemperaturerna stiger över hela världen som ett resultat av den globala uppvärmningen, föroreningar och mänsklig verksamhet. Under de senaste tre decennierna, hälften av Australiens stora barriärrev har förlorat sitt korallskydd.

En ny studie från Columbia University ger fler bevis för att genetisk sekvensering kan avslöja evolutionära skillnader i koraller som bygger rev som en dag kan hjälpa forskare att identifiera vilka stammar som kan anpassa sig till varmare hav.

Resultaten, publiceras i Vetenskap 17 juli, ge ett fönster in i de genetiska processerna som gör att vissa koraller kan motstå dramatiska klimatförändringar som skulle kunna komplettera eller förbättra nuvarande bevarandeinsatser.

"Vi måste använda så många verktyg som möjligt för att ingripa, annars kommer vi att fortsätta att se korallreven försvinna, " sa Zachary Fuller, en postdoktor i biologi vid Columbia och första författare till studien. "Att använda genomik kan hjälpa till att identifiera vilka koraller som har kapacitet att leva vid högre temperaturer och avslöja genetiska varianter associerade med klimatmotståndskraft."

Korallrev, finns över hela världen i tropiska hav, är ett av de mest mångsidiga och värdefulla ekosystemen på jorden. De är faktiskt levande djurkolonier och viktiga av många skäl. Rev ger en livsmiljö för en stor variation av marina arter; skydda kustlinjer från stormar, översvämningar och erosion; och hjälpa till att upprätthålla fiske- och turistnäringen.

I slutet av 1990-talet rev över hela världen upplevde sin första våg av massblekning, som uppstår när höga vattentemperaturer förstör det symbiotiska förhållandet med en kolonis färgglada alger, får korallerna att bli vita. Förlusten svälter dem effektivt, eftersom koraller är beroende av de fotosyntetiska algerna som lever i deras vävnader för näringsämnen. Rev kan återhämta sig från blekning, men långvariga perioder av miljöstress kan så småningom döda dem.

Columbia-forskningen förutspår, till en viss grad, vilka koraller som sannolikt tål ovanligt höga temperaturer och motstår blekningshändelser.

"Genomics tillåter oss att undersöka de genetiska skillnaderna som kan påverka överlevnad och blekningstolerans, hjälpa oss att ta reda på hur vi kan stödja korallhälsa, sade Molly Przeworski, professor vid institutionerna för biologiska vetenskaper och systembiologi vid Columbia och senior studieförfattare.

För att samla in deras genetiska data, Fullare, Przeworski och deras medarbetare från Australian Institute of Marine Science analyserade 237 prover som samlats in på 12 platser längs Great Barrier Reef, genererar sekvenser av högsta kvalitet av alla koraller hittills. Sekvenseringen gjorde det möjligt för forskarna att leta över genomet efter signaturer där anpassning skedde och att hitta genetiskt distinkta variationer associerade med blekningstolerans.

"Vad vi upptäckte är att ingen enskild gen var ansvarig för skillnader i en koralls svar på blekning, men istället påverkar många genetiska varianter egenskapen, "Sa Fuller. "På egen hand, var och en har en mycket liten effekt, men tillsammans kan vi använda alla dessa varianter för att förutsäga vilka koraller som kan överleva i varmare hav."

Fuller och Przeworski sa att fynden erbjuder en väg för korallbiologer att ytterligare söka efter stammar som bättre kan hantera havsuppvärmningen och möjliggör liknande tillvägagångssätt som kan användas i andra arter som är mest utsatta för klimatförändringar.

"Den bästa chansen vi har att rädda det som finns kvar av jordens korallrev är att mildra effekterna av klimatförändringarna genom att snabbt minska utsläppen av växthusgaser, " sa Fuller. "Under tiden, genetiska tillvägagångssätt kan kanske köpa oss tid."