von Meryl Larkin, David Harasti, Kirsten Benkendorff, Stephen DA Smith und Tom R Davis, Die Unterhaltung
Bei den verheerenden Überschwemmungen, die New South Wales in den Jahren 2021 und 2022 heimsuchten, wurde lebenswichtiger Küstenlebensraum zerstört.
Die violette Blumenkohl-Weichkoralle Dendronephthya australis, die heute als gefährdete Art gilt, wurde im Mündungsgebiet von Port Stephens und entlang der Küste fast vollständig ausgerottet. Das ist eine Tragödie, denn diese Koralle beherbergt junge Schnapper und das vom Aussterben bedrohte Weiße Seepferdchen.
Leider behinderte mangelndes Wissen die Wiederherstellungsbemühungen – bis jetzt.
In unsere neue Forschung Wir haben herausgefunden, wie sich die Koralle vermehrt. Wir haben IVF (In-vitro-Fertilisation) eingesetzt, um im Labor Babykorallen zu züchten. Und wir haben die Koralle erfolgreich in die Wildnis verpflanzt. Dies bietet neue Hoffnung für das Überleben der Art.
Vielfalt ist des Lebens Würze
Korallen haben ein kompliziertes Sexualleben. Es gibt mehr als eine Möglichkeit, es zu „tun“. Und auch das Geschlecht variiert.
Korallen können sich ungeschlechtlich vermehren, das heißt, sie erstellen genetische Kopien von sich selbst. Bei diesem Prozess werden häufig Polypen abgestoßen, die sich an Riffen festsetzen und neue Kolonien bilden können.
Die Verwendung dieses Prozesses ist ein gängiger Ansatz für die Wiederherstellung von Korallen. Es ist ein bisschen wie die Vermehrung von Pflanzen. Stecklinge oder Fragmente werden aus erwachsenen Kolonien entnommen, kurz im Labor aufbewahrt und dann werden neue Korallen in die Wildnis verpflanzt. Dies ist für Weichkorallen kein einfacher Prozess, obwohl wir ihn erforscht haben Möglichkeiten, dies zum Laufen zu bringen für Dendronephthya australis.
Das Verständnis des Sexuallebens der violetten Blumenkohl-Weichkoralle gibt Hoffnung für die Art.
Viele Korallen sind Hermaphroditen, das heißt, sie haben sowohl männliche als auch weibliche Fortpflanzungsorgane. Andere bilden Kolonien, die ausschließlich aus Männern oder Frauen bestehen. Und einige vermischen oder tauschen die Geschlechter.
Beim Laichen werden Eier und Spermien freigesetzt. Auch hier können Korallen verschiedene Techniken anwenden. Beim Breitlaichen werden Eier und Spermien in die Wassersäule abgegeben. Beim Brüten werden Eier innerhalb der Kolonien befruchtet und später als Larven freigesetzt.
Doch bis die sexuelle Fortpflanzung einer einzelnen Art beobachtet wird, bleibt ihr Sexualleben Privatsache.
Eine zufällige Entdeckung im Labor
Wir züchteten im Labor Korallen und züchteten asexuelle Klone aus Fragmenten, als uns etwas Ungewöhnliches auffiel.
Im Inneren einiger Korallen befanden sich kleine orangefarbene Punkte. Diese waren viel größer als die Körner des trockenen orangefarbenen „Korallenfutters“, das wir ihnen fütterten. Sie mussten also etwas anderes sein.
Wir erkannten bald, dass es sich bei den orangefarbenen Punkten um unbefruchtete Eier handelte. Die Hälfte der Fragmente in unserer Obhut enthielt Eier. Da die Spermien viel kleiner sind, mussten wir kleine Teile der verbleibenden Korallenfragmente opfern, um ihren Inhalt genauer zu untersuchen (unter dem Mikroskop). Dabei stellten wir fest, dass die andere Hälfte Spermien trug.
Wie es das Schicksal wollte, hatten wir Fragmente von zwei Spenderkolonien gesammelt – einer weiblichen und einer männlichen. Durch Zufall entdeckten wir, dass Dendronephthya australis „gonochorisch“ ist (das bedeutet, dass die Kolonien entweder männlich oder weiblich sind).
Wir beobachteten die Korallen in den folgenden Wochen aufmerksam und machten weitere Entdeckungen. Die Weibchen laichten (sie gaben ihre Eier frei) während der Sommermonate rund um die „Nippflut“ (wenn der Mond halbvoll erscheint).
Möglicherweise haben sich die Korallen so entwickelt, dass sie dann laichen, wenn die Gezeitenströmungen am langsamsten sind, um die Chance auf eine Befruchtung zu maximieren.
Korallen-IVF zur Geburt von Babys
Wir verwendeten IVF-Techniken, um geerntete Eizellen zu befruchten. Die Zellteilung erfolgte innerhalb weniger Stunden. In der folgenden Woche wuchsen mobile Larven.
Ab einem Alter von acht Tagen begannen die Larven, sich in Polypen zu verwandeln; Wir waren die ersten Menschen, die diese winzigen Blumenkohl-Korallenbabys (als einzelne Polypen) sahen.
Innerhalb weniger Wochen hatten wir aus wenigen Korallenfragmenten 280 Babys gezeugt.
Es ist aus mehreren Gründen wichtig zu verstehen, wie sich die violette Blumenkohlkoralle vermehrt:
Laufende Restaurierungsarbeiten
Seit dieser Entdeckung haben wir diese IVF-Techniken erfolgreich wiederholt. Wir haben Hunderte von Korallenbabys verpflanzt und Tausende von Larven zurück nach Port Stephens entlassen.
Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass einige IVF-Babys mindestens die ersten 18 Monate überlebten und bessere Leistungen erbrachten als die asexuellen Fragmente.
Wir planen, das IVF-Programm jährlich umzusetzen. Wir sind optimistisch, dass wir die Population dieser gefährdeten Koralle auf eine Weise steigern können, die nie für möglich gehalten hätte.
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