多くの点でギャンブルは、献身的な生物学者グループに、そして恐らく絶滅危ened種を保護するための新しい方法を探している他の科学者に報いられました。
凍結した精子を使用して生きた卵を受精させ、研究者はある地域からエルクホーンサンゴ( Acropora palmata )を別の地域のエルクホーンと繁殖させることができました。 、しかしまた他の種を回復する希望の道を提供します。
「これができるとは誰も信じていませんでした」と、先週フロリダで開催されたReef Futures Conferenceで発表された研究について説明した論文で、スミソニアン保全生物学研究所の上級研究科学者であり共同執筆者のMary Hagedorn氏は言います。
「私たちがこれを成し遂げたのはヘラクレス人でした。 仕事はあらゆるレベルでとても大変でした」と彼女は言います。
Hagedornと数百人の同僚がこのプロジェクトに協力しました。このプロジェクトでは、フロリダ、プエルトリコ、キュラソーの冷凍保存されたエルクホーン精子を使用して、キュラソーのエルクホーンサンゴから収集した生きた卵を受精させ、フロリダの保育園の隔離タンクで飼育しました。 これまでのところ、生後1か月のサンゴ(または新兵)は、人間を除いて、凍結保存された材料から作られた最大の生物集団の1つを構成しています、とHagedornは言います。
サンゴを研究している同僚は、凍結保存を生殖補助技術として使用するという考えを軽んじていました、と彼女は言います。 「この科学的プロセスが生物多様性を維持するためだけでなく、特に将来のためにより良い、より堅牢なサンゴを作成しようとしている場合、修復プロセスを支援するためにどれほど重要であるかを人々に理解させることは非常に困難でした」とHagedornは言います。
「エルクホーンサンゴでこのブレイクスルーを行ったのは特別なことです。エルクホーンサンゴはサンゴ礁の構築とカリブ海全域の海岸線の保護に非常に重要だからです」と共著者のクリステンマーヘイバーは述べています。 (SCBI、Stephani Gordonによる写真)「サンゴの精子を凍結保存できることで、人間が何世紀にもわたって作物を育ててきたのと同じ方法でサンゴを育てることができます。種子バンクの遺伝的多様性を守り、種の全体的な繁栄を助けるために地元の個体群の最強の個体を繁殖させます」スミソニアンのプレスリリースで共著者のクリステン・マーヘイバー。
研究者たちは、エルクホーンを選択しました。エルクホーンは、太い枝角のような枝を持つ急速に成長する大きな枝付きサンゴです。なぜなら、エルクホーンは、上昇する海からの破壊に直面している島々にとって不可欠な保護者として機能するためです。 また、2006年以降、National Marine Fisheries Serviceによって絶滅危species種としてリストされています。
カリブ海ではエルクホーンは病気や温暖化により90%以上減少しています。
「エルクホーンサンゴでこのブレークスルーを達成したのは特別なことです。エルクホーンはサンゴ礁を構築し、カリブ海全域の海岸線を保護するために非常に重要だからです」と、キュラソーのCARMABIリサーチステーションの準科学者であるMarhaverは言います。
この作業の背後にあるアイデアは、キュラソー島沖の暖かい海に住んでいるエルクホーンが、フロリダ州とプエルトリコ沿岸のエルクホーンにある種の特別な属性を与え、現在より暖かい気温にさらされているかどうかを確認することでした。
エルクホーンをキュラソーから他の場所に移動するのではなく、それらは同じ種であるにもかかわらず、それらの非天然の水に新しい真菌やバクテリアを導入する可能性があるため、異なる場所からエルクホーンの精子と卵を交配することにしました場所。
しかし、研究者は最初に精子と卵子の両方を捕獲しなければなりませんでした。これにはタイミングと少しの運が関係していました。 エルクホーンは、すべてのサンゴと同様に雌雄同体なので、卵と精子の両方を同時に放出します。
エルクホーンはカリブ海で、通常は満月の周りに、8月に年1回産卵することが知られています。 ダイバーは通常、精子を取得するためにサンゴ礁に降りて、エルクホーンが「セット」または精子と卵の束を保持していることを示す信号を探します。 彼らは約30分間だけこれらのバンドルを保持しているため、ダイバーはすぐに人工のシルクネットをバンドル(ほとんどニキビのように見える)に投げつけ、リリースするのを待つ必要があるとHagedornは言います。 ネットは浮遊バンドルを収集装置に注ぎ込み、科学者は後で卵から精子、乳白色の液体を分離することができます。
両方とも約5〜7時間しか生存できません。これにより、キュラソーエルクホーンとフロリダエルクホーンを繁殖させるという考えは難しい提案になります。 しかし、2007年にHagedornと彼女の同僚は精子を凍結する技術を開発しました。 彼らは2008年にプエルトリコで精子バンクを開始し、すぐにフロリダで別の精子バンクを開始しました。 その冷凍精子は、キュラソーで集めた生きた卵を受精させるために使用されました。
それでも、キュラソーでは収集プロセスがスムーズに進みませんでした。 サンゴ礁は海岸近くにあり、アクセスが容易になりました。ダイバーはギアを持ち歩いたところです。 しかし、ハーゲドルンと彼女の同僚は、キュラソー島のエルクホーンが生まれたとき、完全に確信を持っていませんでした。 7月下旬の満月と8月の別の月で、彼らはチャンスを取りたくありませんでした。 そのため、科学者は6週間にわたって収集の準備をし、ダイバーは毎晩サンゴ礁に行き、最終的に8月の満月のほぼ2週間後の9月上旬に2日間にわたって大きな産卵を目撃しました。
研究者は、キュラソーからの新鮮な精子を使用して、それらの新鮮な卵を受精させました。 また、他の3つのクロスバッチも作成しました。 彼らは、キュラソー島のエルクホーンの卵を受精させるために、フロリダ州キュラソー島とプエルトリコのエルクホーンの凍結精子を使用しました。
驚くことではありませんが、新鮮な精子は冷凍よりも優れていました。冷凍キュラソー精子の37〜82%、冷凍フロリダ精子の3〜19%、冷凍プエルトリコの0〜24%と比較して、受精率は91%です。精子。 Hagedornは、卵の品質にしばしば依存しており、卵の品質は2晩にわたって変化したと言います。 また、一部の場合、凍結した精子は10年間氷上にありました。 現在、凍結保存技術は優れており、成功率が高くなる可能性が高いと彼女は言います。
また、サンゴは同じ種ですが、いくつかの遺伝的区別があるため、生物学的不和合性も問題です、とHagedornは言います。 「しかし、それはうまくいきました。それが主要なことでした」と彼女は指摘します。
研究者は100, 000個の受精した幼虫を集めて送りたいと思っていましたが、その代わりに20, 000個しか作れませんでした。 1か月後、凍結精子から作成された稚魚の55%、および新鮮な精子から作成された少年の81%は、モテ海洋研究所とフロリダ水族館保全センターの2つの施設で監視されています。 それは大成功です、とHagedornは言います。
「今までで最高の成績は4パーセントだと思います」と彼女は言います。 「成長は驚異的です。」
次のステップは、彼らが成熟できることを示すことです。 Hagedorn氏によると、Moteが開発した手法を使用して、成熟を加速し、7歳ではなく3歳で産卵させることが期待されています。
そして最終的に、彼女は新しい、おそらくより弾力性のあるエルクホーンを海に入れる方法を見つけたいと思っています。 「修復のためのより優れたツールを作成しようとすると、野生でそれらを試すことができなければなりません」とHagedornは言います。 「そうでなければ、なぜそれらを作成するのですか?」
交配されているため、地理的に離れた孤立した種であるにもかかわらず、同じ種であることを証明しています。 類似性にもかかわらず、野生への導入は軽視されるべきではありません、とHagedornは言います。 「私たちはそれをどのように行うかに非常に慎重でなければなりません。」
このプロジェクトの資金は、ポール・G・アレン・フィランソロピーズ、ポール・M・エンジェル・ファミリー財団、ヴォルゲナウ・フィッツジェラルド・ファミリー基金によって提供されました。