珊瑚礁
由于海洋温度的上升已威胁到世界各地的珊瑚礁,找到耐热性最好的珊瑚群对保护工作至关重要。
传统的方法是把样品空运到距离珊瑚礁很远的实验室,在高温下放置数周。现在,一种新的热应力测试方法将实验室搬到了珊瑚礁上,一天之内就能得到结果。
这套“珊瑚漂白自动应力系统”(Coral Bleaching Automated Stress System,CBASS)是用五金店里常见的材料制成的,由4个10升的水箱组成,可以安装在研究员前往珊瑚礁时乘坐的船上。
沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学(KAUST)的研究生卡罗尔·布依特拉戈·洛佩斯(Carol Buitrago López)说:“你只要跳进水里采集珊瑚,把它放到水箱里,就可以开始测试。”她和同事在今年8月的《全球变化生物学》(Global Change Biology)杂志上介绍了CBASS。
图片来源:Pixabay
研究小组在红海的两个采样点获取了手指大小的珊瑚样本,将它们放入CBASS的水箱中,水箱的基准温度为30℃。3个小时后,系统将每个水箱的温度升高到不同数值,最高为39℃,保持3个小时,然后在接下来的一个小时里将温度降回到30℃。最后,科学家给珊瑚11个小时进行恢复。他们用一种类似手电筒的装置测量珊瑚中的微藻在进行光合作用时利用光的效率(这是一项完善的植物压力水平测试指标)。这个短期测试方法的结果与传统的长期热应力实验结果相吻合,表明该方法具有快速识别耐热珊瑚的潜力。
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“我希望能在研究中采用CBASS,”在得克萨斯大学奥斯汀分校研究珊瑚遗传学的米哈伊尔·马茨(Mikhail Matz,并未参与这项研究)说,“这种方法足够简单非常吸引人。”虽然珊瑚礁太大,无法对其进行整体测试,但研究人员可以利用CBASS的速度,以前所未有的规模测量目标珊瑚样本。阿卜杜拉国王科技大学和德国康斯坦茨大学的研究员克里斯蒂安·伍斯特拉(Christian Voolstra,这篇论文的通讯作者)在一项后续实验中表示:“我两周内测试了500片珊瑚。如果用传统的方法,这需要花费一位教授一生的时间。”
马茨提醒道,在CBASS实验中表现最好的珊瑚能否真的承受气候变化,仍是一个悬而未决的问题。但他表示,尽管如此,CBASS的标准化程序仍可让研究人员直接比较世界各地珊瑚群落的耐热性,这是修复珊瑚礁的关键一步。环境保护科学家通常在培育场种植珊瑚碎片,然后将它们移植到退化的珊瑚礁系统中。到目前为止,这样的“外植”项目收效甚微。但是,伍斯特拉希望,外植耐热性最好的珊瑚将有助于争取时间,直到气候变化得到控制。
撰文:斯科特·赫什伯格(Scott Hershberger)
翻译:鲁智元
文章来源:环球科学
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