Kriyoişleme mercan resiflerini nasıl kurtarmalı?
Korkunç deniz sıcaklıklarının Karayipler'deki ve ötesindeki mercan resiflerini mezarlıklara çevirdiği bir ortamda, bilim insanlarından oluşan bir ekip mercanların soğumasına yardımcı olmaya çalışıyor. Ve -200 santigrat dereceye kadar oldukça dondurucu.
Duyuru
Diğerlerinin yanı sıra, Smithsonian Koruma Biyolojisi Enstitüsü'nden deniz biyoloğu Mary Hagedorn'un liderliğindeki Coral Biobank Alliance, bir resifi oluşturan yaklaşık 1000 mercan türünü dondurarak saklamayı veya başka şekilde korumayı amaçlıyor. Bir ekosistem olarak mercan resiflerinin 2035 yılına kadar neslinin tükenmesi bekleniyor. Hagedorn, yalnızca ısıya dayanıklı mercanların yetiştirilmesi gibi mevcut koruma çabalarını desteklemek için değil, aynı zamanda giderek artan mercan resiflerini yeniden inşa etmek için yeterli mercan spermini, larvalarını ve yetişkin poliplerini dondurmayı umuyor. büyük bir deniz yok oluşunun muhtemel olayı. Ancak bu planın önünde büyük teknik engeller var.
Dondurun, ancak pürüzlü buz kristalleri olmadan
Buz belki de başarılı kriyoprezervasyonun en büyük düşmanıdır. Texas A&M Üniversitesi'nden termodinamik uzmanı Matthew Powell-Palm, “Buz bir kristaldir” diyor. “Bunun yerine suyun mercan dokusunda bir cam oluşturmasını istiyoruz.” Powell-Palm, moleküler düzeyde camın, hassas dokuyu yırtabilecek pürüzlü kristaller olmadan katılaşmış bir sıvıya benzediğini söylüyor. Buz oluşumunu önlemek için numuneler cam dostu bir kriyoprotektif çözeltiye daldırılır ve ardından hızla soğutulur. Simbiyotik mercan algleri için farklı bir süreç gereklidir. Başarının bir diğer koşulu: Avustralya ve Endonezya gibi ülkelerdeki uzak istasyonların sınırlı teknik kapasiteleri dikkate alınarak tüm tekniklerin geliştirilmesi gerekiyor.
Bu nedenle buz çözme başka bir yeni zorluktur. Mercanlar çözüldükten sonraki ilk günler ve haftalarda hasta ve enfeksiyona karşı hassastır; bu nedenle ekip, hayatta kalma oranlarını artırmak için antibiyotikler, probiyotikler ve antioksidanlardan oluşan bir kokteyl geliştiriyor. Hagedorn, “Açık kalp ameliyatı geçirmiş bir hastayı hayal edin” diyor. “Ertesi gün evden çıkmayacak.”
Kriyoprezervasyonun zorluğu dokunun boyutu, karmaşıklığı ve yağ içeriği arttıkça artar. Hagedorn, spermin saklanmasının nispeten kolay olduğunu, yağlı yumurtaların ise yalnızca birkaç saat canlı kalabildiğini ve bu durumun onları “saklamayı çok zor” hale getirdiğini söylüyor. Mercanların neslinin tükenmesinin önlenmesi, larvaların (yaşam döngülerinin başlangıcında serbest yüzen mercanların olgunlaşmamış formu) ve olgun kolonilerin parçalarının dondurulmasına yönelik kullanımı kolay yöntemler geliştirmeyi gerektirir.
İki saat içinde mercan larvaları yeniden yüzmeye başlıyor
Hagedorn ve işbirlikçileri 2018'den beri larvaları dondurarak saklamayı başardılar, ancak süreç hassastı ve çözülme, onları dakikada 1.000.000 santigrat derecenin üzerinde bir hızda ısıtmak için gelişmiş lazerler gerektiriyordu. Şimdi Hagedorn'un ekibi basitleştirilmiş bir yöntem geliştirdi ve test etti. Dondurulmak için larvalar çelik bir ağ üzerinde kurutulur, bir kriyoprotektana daldırılır ve sıvı nitrojene batırılır. Ağın çözülmesi için oda sıcaklığında bir rehidrasyon çözeltisine yerleştirilir. Her şey yolunda giderse larvalar iki saat içinde tekrar yüzmeye başlayacak. Hagedorn, “Bu ileriye doğru atılmış büyük bir adımdı” diyor. “Bu, türlerin yok olmasını durdurabileceğimiz anlamına geliyor ve bunu kullanımı çok kolay bir şekilde yapabiliriz.”
Yetişkin mercanların korunması konusunda da ilerleme kaydedildi. Ağustos ayında Powell-Palm, Hagedorn ve diğerleri, dondurularak saklanan yetişkinlerin bakterilere yenik düşmeden önce bir veya iki gün hayatta kaldıklarını gözlemlediklerini açıkladılar. İzokorik vitrifikasyon olarak adlandırılan işlemde, sıvıların buz içinde genleşmesini önlemek için küçük, kapalı bir oda kullanılır. Powell-Palm, “Ben buna her zaman düşük teknoloji, yüksek bilim derim” diyor. “Odada meydana gelen termodinamik süreçler son derece karmaşıktır… ancak teknolojik olarak inanılmaz derecede basittir.” Vitrifikasyon prosedürleri genellikle yumurta ve embriyoların dondurularak saklanmasına yönelik doğurganlık tedavilerinde rol oynar.
Mercan ölümünde dönüm noktası mı?
Eğer mercanlar için izokorik vitrifikasyon mükemmelleştirilmiş olsaydı ve Hagedorn da bu “eğer”i vurguluyorsa, bu bir dönüm noktası olurdu. Mercanların sperm ve larvaları yakalamak için yılın birkaç gecesini beklemek yerine, bu yöntem araştırmacıların mercanları istedikleri zaman toplamasına ve dondurarak saklamasına olanak tanıyacak. Çözünen parçalar daha büyük kolonilere dönüşecek ve hatta bir gün yumurtlayarak ölü veya mücadele eden mercan resiflerinin canlanmasına yardımcı olacak.
Ancak en zor konu zaman olabilir. Yüksek sıcaklıklar, asitli su, kirlilik ve hastalıklar mercanlara zarar verir ve potansiyel olarak onları kriyoprezervasyonun stresine dayanamayacak kadar hasta hale getirir. Hagedorn, mercanların sağlık durumu hâlâ büyük oranda bozulmamışken, mümkün olan en kısa sürede ortadan kaldırılması gerektiğini söylüyor.
Aynı zamanda, iklim konusunda kararlı adımlar atılsa bile okyanusların nesiller boyu ısınmaya devam edebileceği için onlarca, hatta yüzyıllar sürebilecek bir koruma programı da planlanıyor. Hagedorn, Ay'ın kalıcı olarak serin kısımlarında mercan ve diğer hayvan dokularının saklanması olasılığını araştırıyor. Eğer bir felaket Dünya'nın mercan yataklarına çarpacak olsaydı, lav tüplerinde veya karanlık kraterlerde saklanan örnekler yüzyıllarca hayatta kalabilirdi.
(Jle)
Haberin Sonu