Биотехнологии и генное редактирование могут спасти коралловые рифы

В 2014-2017 годах из-за аномально высокой температуры океанов по всему миру произошла самая массовая гибель кораллов на памяти человечества. Один только Большой Барьерный риф за два года потерял больше половины кораллов. Катастрофа стала толчком к более решительным действиям, ведь приход следующей тепловой волны — только вопрос времени. Ученым стало понятно, что просто выращивать полипы в питомниках и с их помощью восстанавливать рифы уже недостаточно.

Одним из самых перспективных направлений работы — создание гибридов между холодо- и теплолюбивыми кораллами. Результаты многообещающие, и авторы проекта надеются вскоре получить разрешение на полевые эксперименты на Большом барьерном рифе. Возможно, первые гибридные икринки будут выпущены в море во время нереста 2018 года. Другой подход заключается в модификации зооксантелл — симбиотических одноклеточных водорослей, которые живут в тканях кораллов и обеспечивают их пищей. Именно их нетолерантность к высоким температурам и приводит к отбеливанию хозяев. В исследовании с 80 поколениями водорослей удалось создать формы, способные выдерживать температуру воды в 31ºС. Генная инженерия — еще одна потенциально спасительная технология, которая позволит кораллам и их симбионтам быстро получить необходимые для выживания гены.

Как и большинство животных, кораллы полагаются и на симбиоз с бактериями. Сотрудникам Университета Рио-де-Жанейро в Бразилии удалось доказать, что «прививка» коктейля из 10 видов бактерий, питающихся углеводородами, помогает кораллам пережить разливы нефти. Ученые из Мельбурна собираются начать аналогичное исследование, но они используют бактерии, которые разрушают реактивные молекулы кислорода, приводящие к отбеливанию рифов. Возможно, в будущем для защиты кораллового сада будет достаточно распылить над его поверхностью пребиотики — гораздо более простой подход, чем выращивание и посадка полипов.

Чтобы выращенные в лабораториях суперкораллы могли поучаствовать в восстановлении рифов, их должно быть очень много. Поэтому важно научиться разводить эти организмы в неволе. В ноябре было опубликовано исследование, посвященное воспроизведению всего жизненного цикла коралла в аквариуме. Лондонские ученые намерены заставить кораллы размножаться не в единственный день в году, как в океанах, а ежемесячно. Технология уже применяется во Флориде, и в ближайшие два года искусстенно выращенные кораллы станут частью местного рифа, который очень сильно пострадал из-за изменений климата и загрязнения.

Многие ученые относятся к подобным проектам с огромным сомнением. Например, профессор Терри Хьюз, один из ведущих специалистов по кораллам, посвятивший свою жизнь изучению Большого барьерного рифа, в своем Твиттере регулярно называет идеи искусственного восстановления кораллов чушью. По его мнению, такие проекты невероятно дороги, неэффективны и могут помочь лишь небольшим участкам рифов. Однако, по мнению его оппонентов, за воспроизводство рифа отвечает относительно небольшая часть кораллов, так что, сосредоточив усилия на таких участках, можно достичь успеха.

Исследователи, работающие над спасением кораллов, признают, что масштабное вмешательство в жизнь кораллового рифа можно считать спорным или рискованным. Но мы теряем рифы слишком быстро, что просто оставить их в покое и ждать, что будет. К тому же человек уже очень сильно изменил океаны. Однако даже в случае успеха проектов по восстановлению кораллов они будут лишь способом выиграть время, пока не будет решена проблема выбросов парниковых газов. Если не остановить глобальное потепление, шансов не будет даже у суперкораллов.

Чтобы спасти от потепления кораллы Карибского моря, был предложен еще более смелый проект — создать над этим участком океана атмосферный щит из двуокиси серы. Он должен снизить температуру воды, что позволит кораллам выжить, а также сократит число ураганов. Однако, возможно, этот план слишком экстремален, чтобы его приняли в ближайшее время.