معلومات عامة

كيف تعيش الشعاب المرجانية

كيف تعيش الشعاب المرجانية : يتمثل أحد التحديات الكبيرة في الحفاظ على صغار المرجان على قيد الحياة بمجرد نقلهم إلى المحيط. بعد كل شيء ، فإن الظروف المعيشية الحالية هناك هي السبب الرئيسي لانحدار الشعاب المرجانية ، لذلك حتى نسيطر على تغير المناخ والتلوث والصيد الجائر ، فإننا نمنح الشعاب المرجانية مساحة صغيرة للتنفس. من يدري ، ربما ننجح في إنشاء أنماط جينية سوف نتكاثر بشكل جماعي وبعضها سيبقى على قيد الحياة.

ومع ذلك ، لكي يحدث مثل هذا السيناريو ، لا يمكننا الاعتماد على الحظ. تتغير الظروف في المحيطات بسرعة كبيرة بحيث يتعذر على معظم الشعاب المرجانية التكيف بشكل طبيعي ، لذلك يبحث الباحثون أيضًا عن طرق لتسريع تكيفها. يتمثل أحد الأساليب الممكنة في تقوية السمات التي تعزز تحمل الإجهاد الحراري والقدرة على التعافي بعد مرحلة التبييض. هذا التطور “بمساعدة” موجود بالفعل في حياتنا اليومية ، حيث أن معظم الطعام الذي نتناوله يأتي من الأنواع التي تم تعديلها من قبل البشرية. تم أيضًا تربية حيواناتنا الأليفة واختيارها بناءً على السمات الجمالية أو الشخصية. منذ ذلك الحين،

جدول المحتويات

معهد هاواي للأحياء البحرية

تعمل روث جيتس ، من معهد هاواي للأحياء البحرية ، ومادلين فان أوبن ، من المعهد الأسترالي لعلوم البحار ، معًا لزيادة مقاومة المرجان للإجهاد. من أجل تكييف الشعاب المرجانية ، تضعها روث غيتس على ما تسميه “أحزمة النقل البيئية”. يتعرضون هناك لدرجات حرارة شبه مميتة ، على أمل تعزيز تنشيط الجينات التي تساعد على التعامل بشكل مستدام مع الإجهاد الحراري. هذه التقنية ، التي تسمى الضبط اللاجيني ، ستكون أكثر إثارة إذا تم زرع الشعاب المرجانية المدربة بعد ذلك على الشعاب المرجانية ، حيث تنقل مقاومتها إلى نسلها ، بطريقة تخلق أجيالًا من “الشعاب المرجانية الفائقة”. قد يؤدي الضبط اللاجيني إلى زيادة مقاومة المرجان للتبييض. من الناحية النظرية على الأقل.

إقرأ أيضا:الشجاعة الذاتية

في الواقع ، لا يزال لدينا القليل من الفهم لهذه العملية. إذا كانت الاختبارات المعملية الأولى واعدة ، فلا يزال يتعين إجراؤها في البحر. وستكشف ما إذا كانت الشعاب المرجانية المحبوسة تنقل بالفعل مرونتها إلى أحفادها بمجرد دمجها في الشعاب المرجانية ، مما سيسمح بالنظر في هذا النهج على نطاق أوسع ، لدراسة تكلفتها وأي مخاطر كامنة.

كيف تعيش الشعاب المرجانية : أهمية الجراثيم

مادلين فان أوبن ، من جانبها ، تدرس الانتقاء الاصطناعي. نظرًا لوجود درجة معينة من التنوع الجيني داخل نفس النوع ، فإن كل فرد يكون أكثر أو أقل مقاومة للتبييض أو المرض. مثل المربين الذين يسعون .إلى تفضيل سمات معينة لأنواع حيوانية ، سيكون من المثير للاهتمام تحديد مستعمرات الشعاب المرجانية المقاومة واستخدامها لإنتاج ذرية مقاومة. بعد ذلك سنكون قادرين على تحسين تحمل درجة الحرارة لشعاب مرجانية بأكملها لأن الجينات المفيدة ستنتقل إلى الأجيال اللاحقة.

يعد اختيار الشعاب المرجانية أمرًا صعبًا لأن نضوجها يستغرق أحيانًا عقدًا من الزمن. التكيف مع التغيرات البيئية أمر معقد للسبب نفسه. ومع ذلك ، فإن الكائنات الحية الدقي.قة والطحالب التي تعيش في تعايش مع الشعاب المرجانية تتكاثر بسرعة وتؤثر بشكل كبير على صحتها. لذلك نحن نحاول التلاعب بهذه الجراثيم المرجانية من أجل تحسين صحة الاورام الحميدة.

إقرأ أيضا:كيف تجعل الطفل ينام؟

بتطوير سلالات من الطحالب في المختبر وتلقيحها في صغار المرجان

تقوم مادلين فان أوبن حاليًا بتطوير سلالات من الطحالب في المختبر وتلقيحها في صغار المرجان لمنحهم القدرة على التحمل الحراري. مع روث جيتس ، تحاول أيضًا تطبيق العديد من هذه التقنيات (التكيف الجيني ، والانتقاء الاصطناعي ، والتلاعب بالميكروبات) على نفس الشعاب المرجانية أكثر كفاءة من تطبيق واحد تلو الآخر.

معظم التقنيات التي نستخدمها لا تزال في مهدها. ومع ذلك ، هناك بعض الأدلة التي تشير إلى أنه من خلال الجمع بينهما ، سنكون أكثر نجاحًا. سوف يتم اتباع نهج مشترك على النحو التالي: سنستخدم أولاً التكاثر الجنسي والمساعدة في التطور للحصول على تنوع أكبر داخل مجموعات الشعاب المرجانية والأفراد الأكثر مقاومة للإجهاد ؛ ثم ننتقل إلى الإنتاج الضخم في التربية عن طريق الضرب اللاجنسي ؛ ثم نقوم بزرع الأفراد الذين تم الحصول عليهم في الشعاب المرجانية.

هل هو قريبا؟ ليس بالضبط. بعض التقنيات ، مثل الانتقاء الاصطناعي ، يسهل تنفيذها على الفور ؛ كما أنها غير مكلفة وفعالة. ومع ذلك ، لا يزال لدينا عمل لإثبات جدوى التقنيات الأخرى وقابليتها للتوسع على نطاق واسع ، وقياس مخاطر التسبب في عواقب بيئية غير متوقعة. من الممكن ، على سبيل المثال ، أن تؤدي الصفات المختارة بشكل مصطنع إلى إدخال الشعاب المرجانية في مرتبة أعلى من السكان الأصليين بدلاً من الاندماج فيها ، مما قد يدمر جهودنا لتعزيز بقاء الشعاب المرجانية.

إقرأ أيضا:الصحراء الكبرى

كيف تعيش الشعاب المرجانية : بنك الحيوانات المنوية المرجانية

سواء تم استخدام تقنية واحدة أو أكثر لتقوية الشعاب المرجانية ، فإن الخطوة الأخرى ضرورية: من الضروري الاحتفاظ بالحيوانات المنوية والبويضات واليرقات وشظايا الشعاب المرجانية الكاملة في احتياطيات تعادل بنوك البذور التي يحتفظ بها المهندسون الزراعيون.لعقود من أجل تحسين غلات المحاصيل والأمراض المقاومة وتحمل الجفاف. تسمح هذه البنوك للباحثين بالحصول على العناصر البيولوجية الضرورية لتحسين المرونة والتنوع البيولوجي.

مستوحى من الأساليب المستخدمة في الإخصاب في المختبر، ماري هاجدورن من معهد بيولوجيا الحفظ في معهد سميثسونيان بواشنطن ، أنشأت أول بنك للجينات لأنواع الشعاب المرجانية المهددة بالانقراض. في عام 2004 ، بعد سنوات قليلة من ولادة أول طفل بشري من بويضة محفوظة بالتبريد (محفوظة في النيتروجين السائل) ،

أنشأت برنامج حفظ المرجان بالتبريد. قام فريقه بتطبيق نظام تجميد الحيوانات المنوية المرجانية المطبق على مجموعة واسعة من الأنواع المرجانية. حتى الآن ، قام بتخزين 16 نوعًا من جميع أنحاء العالم ، أو حوالي 2 ٪ من 800 نوع من الشعاب المرجانية الموجودة على الأرض. تتمتع الحيوانات المنوية المذابة بمعدلات إخصاب مماثلة للحيوانات المنوية الطازجة والأجنة من الإخصاب في المختبر تتطور إلى الاورام الحميدة في الأحداث الصحية.

قامت ماري هاجدورن بتوزيع هذه الأصول الوراثية ، أو الأنسجة الحية ، على البنوك المبردة في مختلف البلدان. من الناحية النظرية ، فإن هذه البنوك قادرة على الحفاظ على هذه الأنسجة لمئات ، إن لم يكن آلاف السنين. يمكن إذابة تجميد الخلايا يومًا ما واستخدامها في مشاريع التكاثر في البحر أو في حمامات السباحة. يمكن استخدام الحيوانات المنوية المجمدة ، على سبيل المثال ، لتخصيب البويضات من مناطق خارج أراضيها الأصلية ، وبالتالي إدخال جينات جديدة في تجمع وراثي للشعاب المرجانية. تُستخدم البنوك أيضًا بالطبع للحفاظ على أنواع الشعاب المرجانية التي من المحتمل أن تنخفض أو تختفي.

شعاب مرجانية في الفريزر

بالإضافة إلى الحيوانات المنوية ، تعمل Mary Hagedorn أيضًا على حفظ البيض وحتى اليرقات الكاملة. إنها تأمل في تحقيق ذلك في السنوات القادمة ، وبعد ذلك سوف تتعامل مع الحفظ بالتبريد لشظايا مرجانية كاملة. يعمل فريقه أيضًا على تطوير تقنيات الحفظ بالتبريد لخصى الأسماك للمساعدة في الحفاظ على تنوع أسماك الشعاب المرجانية. هدفها النهائي هو بناء مجموعة من البنوك الآمنة للغاية تجمع بين البويضات والحيوانات المنوية والأجنة … من الشعاب المرجانية وأنواع الشعاب المرجانية الأخرى المهددة بالانقراض. قالت: “ليس لدينا أي فكرة عما سيتمكن العلم من تحقيقه في غضون قرن من الزمان”.

قد تفاجئ هذه الطرق المختلفة. لم يتم اختبار العديد منها بعد ، ولا تزال هناك العديد من الأسئلة حول قابليتها للتطبيق على نطاق واسع ، وتكاليفها والعواقب البيئية للتلاعب بأنظمة الشعاب المرجانية. ومع ذلك ، فإن مخاطر التقاعس عن العمل معروفة جيدًا: فهناك تهديدات خطيرة للشعاب المرجانية والعديد من الأنواع التي تعتمد عليها. بطبيعة الحال ، يبقى التحدي الأول هو الحد من الأنشطة البشرية المسؤولة عن هذه التهديدات: انبعاثات غازات الاحتباس الحراري ، والتلوث والصيد الجائر.

كيف تعيش الشعاب المرجانية في العمق

الصليراكتينيين ، المعروفين باسم “الشعاب المرجانية الصلبة” أو “بناة الشعاب المرجانية” ، لهم أهمية بيئية كبيرة. يشكل الكثير منهم الشعاب المرجانية ، وهي واحدة من أكثر النظم البيئية البحرية تنوعًا بيولوجيًا على هذا الكوكب. تعيش الشعاب المرجانية لهذه الشعاب بفضل تكافلها مع الطحالب وحيدة الخلية ، zooxanthellae. بفضل عملية التمثيل الضوئي ، توفر هذه الطحالب جزءًا كبيرًا من الطاقة اللازمة للشعاب المرجانية لنمو هيكلها الجيري أو التك.

اثر من خلال تزويدها بالجزيئات العضوية (مثل السكريات أو الجلسرين). في المقابل ، يستخدمون نفايات النيتروجين والفوسفور التي ترفضها الشعاب المرجانية. وبالتالي فإن هذا الارتباط يعتمد على الضوء الضروري ل zooxanthellae ، وهو ما يفسر سبب وجود معظم الشعاب المرجانية في أعماق ضحلة. ومع ذلك ، فإن اكتشاف الشعاب المرجانية الضوئية على عمق يزيد عن 30 مترًا (منطقة الميزوفوتيك) يشير إلى أن بعضها قادر على التطور مع القليل جدًا من الضوء. Hélose Rouzé ، من Criobe (مركز أبحاث الجزيرة والمرصد البيئي) في موريا ، بولينيزيا الفرنسية ، درست وزملاؤها تكيفات الشعاب المرجانية مع الحياة في العمق.

كيف تعيش الشعاب المرجانية : عينات من مرجان

جمع الغواصون ذوو الخبرة من بعثة Under The Pole III عينات من مرجان Leptoseris hawaiiensis للباحثين من أرخبيل غامبير في بولينيزيا الفرنسية على عمق 158 و 164 و 172 مترًا تحت السطح ، وهو عمق قياسي للشعاب المرجانية الصلبة. كمية الضوء هناك أقل من 1٪ من ذلك على السطح ، ويغلب اللون الأزرق على طيف الضوء لأن الأطوال الموجية الأطول يتم امتصاصها بسرعة أكبر عند دخول الماء. قام الباحثون بتسلسل التراث الجيني للعينات لتحديد الكائنات الحية الدقيقة في التعايش مع هذا المرجان.

لاحظوا في البداية أن L. hawaiiensis لها هيكل عظمي رفيع ومسطح ، مما يسمح لها بجمع أكبر قدر ممكن من الضوء. أظهرت الدراسات السابقة أن هذا المرجان يحتوي على أصباغ فلورية قادرة على امتصاص الضوء ذي الطول الموجي القصير (باتجاه اللون الأزرق) وينبعث في المقابل مجموعة أكبر من الأطوال الموجية ، مما يسمح لـ zooxanthellae بإجراء عملية التمثيل الضوئي على عمق كبير.

بفضل التسلسل

بفضل التسلسل ، قرر الباحثون أن هذا المرجان يتعايش مع zooxanthellae (معظمها من جنس Cladocopium ) ، ولكن أيضًا مع نوع من الطحالب من جنس Ostreobium ، السائدة في جميع المستعمرات التي تمت دراستها. تحتوي هذه الطحالب الخيطية التي يتم إدخالها في الهيكل العظمي للشعاب المرجانية على عدد كبير من الأصباغ المحددة ، الزانثوفيل. هذه الجزيئات قادرة على امتصاص الأطوال الموجية القصيرة للضوء التي تصل إلى هذه الأعماق ، مما يسمح لـ Ostreobium بالبناء الضوئي في ظروف شبه مظلمة. وهكذا ، جنبا إلى جنب مع zooxanthellae ، يمكن أن توفر Ostreobium الطاقة للشعاب المرجانية وتعزيز نموها في المياه العميقة.

في حين أن الشعاب المرجانية الواقع.ة بالقرب من السطح تتعرض لضغط التلوث والاحترار العالمي . فإن هذه الشعاب المرجانية في أعماق البحار تظهر قدرات مذهلة على التكيف في مواجهة المواقف المتطرفة.

السابق
زراعة الشعاب المرجانية لإنقاذها
التالي
المدن السياحية في تايلاندا