Опубликовано 01.10 14:00

Ученые намеренно обесцвечивают и «криоконсервируют» кораллы

Метод, называемый «изохорной витрификацией», основан на стратегическом обесцвечивании и использовании жидкого азота и потенциально может помочь спасти популяции кораллов.

Сохранение экосистем коралловых рифов абсолютно необходимо для обеспечения стабильной и здоровой морской среды. К сожалению, продолжающийся климатический кризис продолжает разрушать усилия экспертов, направленные на предотвращение худших последствий массовой гибели и обесцвечивания кораллов. Однако благодаря новым достижениям одним из потенциальных решений может стать криоконсервация — сбор и хранение образцов кораллов при температуре до −321 градуса по Фаренгейту.

Согласно недавнему исследованию, опубликованному в Nature Communications, команда Техасского университета A&M разработала новую методику криоконсервации под названием «изохорная витрификация». Сначала фрагменты кораллов целенаправленно обесцвечивают в лаборатории с помощью комбинации ментола и света. Затем температуру фрагментов кораллов быстро понижают до −196 градусов по Цельсию, или почти −321 градуса по Фаренгейту, внутри специальных алюминиевых контейнеров. Но, несмотря на низкие температуры, кораллы охлаждаются без немедленного повреждения.

Хотя любой тип обесцвечивания обычно удаляет симбиотические водоросли, играющие ключевую роль в фотосинтезе кораллов, если не сделать этого перед изохорной витрификацией, образуются смертоносные ледяные карманы. Однако при удалении водорослей до витрификации фрагменты можно сохранить в «стеклообразном состоянии», погрузив коралл в химический раствор в алюминиевых контейнерах, охлаждаемых с помощью жидкого азота. Позже коралл можно оживить, медленно нагревая образцы с повторным добавлением фильтрованной морской воды.

«Именно это совместное сочетание фундаментальных достижений в области термодинамики и фундаментальных достижений в области биологии и разведения кораллов позволило нам добиться прорывного успеха в криоконсервации целых кораллов», — объясняет в заявлении Мэтью Пауэлл-Палм, ведущий автор проекта и доцент кафедры машиностроения.

Хотя команда отмечает, что криоконсервация кораллов уже применялась в прошлом, эти методы требуют сбора образцов во время циклов размножения кораллов. Такие периоды размножения случаются лишь несколько дней в году, часто в труднодоступных местах. В отличие от них, изохорная витрификация позволяет исследователям собирать и сохранять кораллы независимо от времени года. Более того, новый метод значительно проще альтернативных техник криоконсервации.

«По сравнению с другими новыми методами витрификации, которые часто требуют лазеров, электромагнитных устройств или другого высокотехнологичного лабораторного оборудования, наш подход изохорной витрификации… не требует движущихся частей или электроники, а протокол может быть реализован полевым техником без подготовки в области термодинамики, — продолжает Пауэлл-Палм в своём заявлении. — Это крайне важно для практичности любой природоохранной технологии, потому что при развёртывании на реальных морских полевых станциях высокотехнологичная лабораторная инфраструктура, обычная для многих лабораторий, будет недоступна».

«С чисто технологической точки зрения этот метод прост, надёжен и готов к применению в полевых условиях», — пояснил Пауэлл-Палм в своём объявлении.

После отработки новой методики исследователи протестировали процесс изохорной витрификации на фрагментах кораллов в Гавайском институте морской биологии. В настоящее время продолжительность жизни образцов кораллов после разморозки составляла менее 24 часов, но команда believes, что снижение общих стрессовых воздействий процедуры продлит жизнеспособность метода.

«Коралловые рифы необходимы для базового здоровья наших океанов, и криосохранение исчезающих видов кораллов может помочь гарантировать, что эти бесценные и удивительные организмы не вымрут», — написал Пауэлл-Палм.

Andrew Paul “Scientists are intentionally bleaching and ‘cryopreserving’ coral”

Перевод статьи «Scientists are intentionally bleaching and ‘cryopreserving’ coral» автора Andrew Paul, оригинал доступен по ссылке. Лицензия: CC BY. Изменения: переведено на русский язык