科学家首次为水族馆培育的珊瑚创建"家族树"，以助力未来移植到自然环境

公共水族馆培育的珊瑚提供了新的研究机会，并为移植到自然的计划提供了更健康的资源。这两者都是珊瑚礁生态系统繁荣未来的重要组成部分，珊瑚礁支持着地球海洋中大约25%的生命。然而，这种努力的长期成功部分取决于维持水族馆培育的珊瑚的遗传多样性，这将增加对海洋变暖和酸化等威胁的复原力。

在今天（11月14日）发表在《海洋科学前沿》杂志上的一项研究中，一个由斯坦哈特水族馆生物学家和加州科学院珊瑚繁殖实验室的研究人员组成的多元化团队首次为水族馆繁殖的珊瑚制作了血统，或"家谱"，并提供了一份维持水族馆繁殖的珊瑚的遗传多样性的最佳做法清单。

馆长丽贝卡-奥尔布赖特博士说："遗传多样性是使物种能够适应气候变化带来的无数威胁的原因。"她创建了珊瑚产卵实验室，这是地球上仅有的几个能够成功繁殖珊瑚的设施之一。奥尔布赖特的工作是学院"珊瑚礁的希望"倡议的一个组成部分，该倡议旨在阻止珊瑚礁在这一代的衰退。"对于像我们珊瑚产卵实验室这样的设施来说，确保每一代珊瑚的多样性使我们能够进行更有力的实验，这是更好地了解珊瑚如何在我们不断变化的地球上茁壮成长的关键因素。对于那些进行外植的组织来说，遗传多样性的增加意味着在野外生存的机会更大"。

学院馆长丽贝卡-奥尔布赖特博士在帕劳潜水，这项研究的珊瑚是在那里收集的

在这项研究中，研究人员对2019年和2020年在珊瑚繁殖实验室产下的两代Acropora hyacinthus珊瑚的父母系和后代进行了遗传分析。根据珊瑚的DNA之间的相似性，研究人员能够确定个体之间的关系，如亲子关系或兄弟姐妹关系。

"珊瑚是广播式产卵，这意味着多个珊瑚群同时向水中释放精子和卵子，因此没有办法立即判断哪个珊瑚养育了哪个后代，"学院珊瑚研究员和研究作者Elora López-Nandam博士说。"令人惊讶的是，我们发现，在2019年产卵的四个繁殖地点中，只有两个殖地点在23个后代中养育了22个后代，这些后代都能活到2岁。这给我们带来了很多新的问题，让我们去探索这两个亲本是如何如此成功的，其答案可以帮助我们更好地了解珊瑚的更广泛的繁殖。"

López-Nandam说："虽然成功的珊瑚产卵事件证明了我们能够多么密切地模仿自然的海洋条件，但不可避免的是，在水族馆环境中存在着与野生环境不同的环境压力，并可能在每一代珊瑚中选择某些性状。因此，除了亲缘关系，研究人员还筛选了所有4.5亿个DNA碱基对--如果一个生物体的基因组是一本书，那么碱基对就是各个字母--从每个采样的珊瑚中找出连续几代之间的遗传差异。"

在学院的珊瑚产卵活动中收集的配子

特别是，研究人员在长达4.5亿个字母的代码中发现了887个点，与那些在野外出生的珊瑚相比，水族馆饲养的珊瑚似乎有所不同。

López-Nandam说："我们发现的许多差异是与光合藻类共生有关的基因途径，这是许多珊瑚获得其大部分能量的方式。我们希望在珊瑚繁殖实验室进行未来的研究，以确定究竟是什么从水族馆环境中驱动这些差异，以及这些基因变异如何影响水族馆培育的珊瑚的整体健康或健康。"

正如养育一个孩子需要一个家庭一样，研究作者指出，为这样的研究养育珊瑚需要一支独特的专家队伍：从库斯库斯大小的配子束到阿司匹林大小的珊瑚虫再到葡萄柚大小的产卵成虫。

斯坦哈特水族馆生物学家和研究作者Lisa Larkin说："水族馆生物学家和科学研究人员之间的这种合作很罕见。世界上很少有地方能把所有这些专家安置在同一栋楼里，共同为一个共同的目标而努力。学院的独特之处在于，我们可以推动这种研究的发展，同时也对珊瑚保护产生重大影响。"

Larkin和她在斯坦哈特水族馆的同事们花了几个月的时间来监测水质和跟踪珊瑚的发展，以确保它们每年都有足够的健康状态来产卵。

"珊瑚可能是相当挑剔的。它们需要大量的能量来繁殖，如果它们有压力，它们会把这些能量放在其他地方，"Larkin说。"这需要几个月的详细关注，以使它们达到准备好并能够产卵的程度。"

但是，Larkin补充说，最终的结果足以证明这种努力是值得的。"你照顾了一整年的珊瑚，当它们最终产卵时，你知道你已经完成了一个项伟大的工作。而且，由于每次产卵都会带来新的研究机会，如适用于珊瑚保护的研究，回报是非常值得的。"