Korallen-DNA verrät, wer der Papa ist

Rebecca Albright taucht in Palau, wo die Korallen für die Studie gesammelt wurden (California Academy of Sciences)
Rebecca Albright taucht in Palau, wo die Korallen für die Studie gesammelt wurden (California Academy of Sciences)

Zuletzt aktualisiert am 26. September 2023 von Divernet

Das zukünftige Überleben der von Tauchern geschätzten Korallenriffe könnte durchaus vom Aufkommen von im Labor gezüchteten, gegen die Erwärmung des Ozeans resistenten Arten abhängen. 

Nun haben Forscher der Kalifornien Das Coral Spawning Lab der Academy of Sciences gibt an, den allerersten „Stammbaum“ für in Aquarien gezüchtete Korallen erstellt zu haben, um Einblicke in die Maximierung der genetischen Vielfalt und Anpassungsfähigkeit von für den Naturschutz gezüchteten Korallen zu gewinnen. Es ist auch in der Lage, Babykorallen, die normalerweise in Meeresströmungen verstreut sind, ihren Eltern und Geschwistern zuzuordnen.

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Die Akademie, ein in San Francisco ansässiges Forschungsinstitut und Naturkundemuseum, sagt, dass in öffentlichen Einrichtungen wie dem Steinhart Aquarium gezüchtete Korallen nicht nur Forschungsmöglichkeiten bieten, sondern auch einen gesunden Bestand für die Auspflanzung in freier Wildbahn zum Schutz der Korallenriff-Ökosysteme. 

Korallen-DNA-Studie – Proben von zwei Jahre alten Korallen für die Studie im Coral Spawning Lab (California Academy of Sciences)
Zwei Jahre alte Korallen, die für die Studie im Coral Spawning Lab beprobt wurden (Kalifornien Akademie der Wissenschaften)

Sein Stammbaum oder „Stammbaum“, veröffentlicht in einer neuen Studie in Grenzen in der Meereswissenschaft, enthält eine Liste bewährter Methoden zur Erhaltung der genetischen Vielfalt in im Aquarium gezüchteten Korallen. 

„Genetische Vielfalt ermöglicht es Arten, sich an die unzähligen Bedrohungen anzupassen, die sich aus dem Klimawandel ergeben“, sagt Rebecca Albright, Kuratorin der Akademie und Leiterin des Coral Spawning Lab. Ihre Arbeit fließt in die Initiative „Hope For Reefs“ der Akademie ein, die darauf abzielt, den Rückgang der Korallenriffe innerhalb einer Generation zu stoppen. 

„In Einrichtungen wie unserer im Coral Spawning Lab können wir durch die Sicherstellung, dass jede Korallengeneration vielfältig ist, fundiertere Experimente durchführen. Dies ist ein entscheidender Faktor für ein besseres Verständnis, wie Korallen auf unserem sich verändernden Planeten gedeihen können“, sagt Albright. „Für Organisationen, die Auspflanzungen durchführen, bedeutet eine erhöhte genetische Vielfalt eine größere Überlebenschance in der Wildnis.“

Die Forscher analysierten die Eltern und Nachkommen aus zwei Generationen der klassischen Tischkoralle genetisch Acropora Hyacinthus entstanden 2019 und 2020 im Labor. Anhand der Ähnlichkeiten ihrer DNA konnten sie dann die Verwandtschaftsbeziehungen zwischen einzelnen Korallen bestimmen, etwa Eltern- oder Geschwisterschaft. 

„Korallen sind Rundfunklaicher, was bedeutet, dass mehrere Kolonien ihre Spermien und Eier gleichzeitig ins Wasser abgeben, und es gibt keine Möglichkeit, sofort zu erkennen, welche Koralle welchen Nachwuchs hervorgebracht hat“, sagt Elora Lopez-Nandam, Korallenforscherin und Studienautorin der Akademie. 

„Überraschenderweise stellten wir fest, dass nur zwei der vier Kolonien, die 2019 entstanden, 22 der 23 Nachkommen zur Welt brachten, die bis zu ihrem zweiten Geburtstag überlebten.“ Nun arbeiten die Forscher daran, herauszufinden, was genau den Erfolg dieser beiden Eltern ausmachte.

Die Biologin Elora Lopez-Nandam im Korallenlaichlabor… (California Academy of Sciences)
Die Biologin Elora Lopez-Nandam im Korallenlaichlabor… (Kalifornien Akademie der Wissenschaften)
Elora Lopez-Nandam taucht auf einem Riff in Amerikanisch-Samoa (California Academy of Sciences)
…und Tauchen an einem Riff in Amerikanisch-Samoa (Beth Sheets / Kalifornien Akademie der Wissenschaften)

„Während erfolgreiche Korallenlaichveranstaltungen ein Beweis dafür sind, wie genau es uns gelungen ist, die natürlichen Meeresbedingungen nachzuahmen, gibt es in Aquarien zwangsläufig Umweltbelastungen, die sich von denen in freier Wildbahn unterscheiden und möglicherweise in jeder Generation bestimmte Merkmale selektieren.“ Korallen“, sagt Lopez-Nandam. 

Aus diesem Grund haben die Forscher auch alle 450 Millionen DNA-„Basenpaare“ jeder beprobten Koralle gesichtet, um genetische Unterschiede zwischen aufeinanderfolgenden Generationen festzustellen. Die Übung ergab 887 Punkte offensichtlicher Unterschiede zwischen im Aquarium gezüchteten und wilden Korallen, die größtenteils mit der Symbiose mit photosynthetischen Algen zusammenhängen.

„Wir hoffen, künftige Forschungen im Coral Spawning Lab durchführen zu können, um herauszufinden, was genau diese Unterschiede in einer Aquarienumgebung verursacht und wie sich diese genetischen Variationen auf die allgemeine Fitness oder Gesundheit von im Aquarium gezüchteten Korallen auswirken“, sagt Lopez-Nandam.

Mehr DNA drin Tauchen und Graben

Taucher erkunden die prähistorische Stätte Agios Petros (Agios Petros-Projekt)
Taucher erkunden die prähistorische Stätte Agios Petros (Agios Petros-Projekt)

DNA spielt auch in der letzten Folge von eine zentrale Rolle Tauchen und Graben Podcast zur maritimen Archäologie, kürzlich vorgestellt auf Divernet. 8,000 Jahre unter dem Meer enthüllt Details der DNA-Extraktion aus Meeressedimenten auf der ältesten versunkenen Inselsiedlung in der Ägäis, Agios Petros im griechischen Sporaden-Archipel.

Man schätzt, dass der Meeresspiegel dort vor 8,000 Jahren etwa 30 m niedriger gewesen sein könnte als heute, da der Anstieg nach der letzten Eiszeit dazu führte, dass menschliche Siedlungen an der prähistorischen Stätte sanken. Jetzt werden Meeressedimentkerne unter Wasser entnommen und auf alte tierische und menschliche DNA analysiert. 

In der Folge ist Cathy Giangrande zu sehen, eine der ersten Taucherinnen vor Ort im Jahr 1981, und die fünfteilige Serie wird von der Historikerin Bettany Hughes und der Meeresarchäologin Dr. Lucy Blue moderiert. Es ist auf den wichtigsten Podcast-Plattformen oder direkt verfügbar von der Honor Frost Foundation. Folgen Twitter or  Instagram).

Auch auf Divernet: 10 Wege, wie Technik Korallen rettet, Korallenbauern gestalten die Zukunft neu, Was brauchen Korallen, um zu überleben?

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