San hô đang đột biến gien để chống chọi với biến đổi khí hậu

Trong một nghiên cứu được công bố hôm nay (ngày 23.9.2024) trên tạp chí Communications Earth and Environment, các nhà nghiên cứu đã đo ngưỡng tẩy trắng của hơn 500 quần thể san hô bàn, Acropora hyacinthus, bằng cách sử dụng một hệ thống thử nghiệm di động trên biển được sử dụng tại 17 rạn san hô trải dài trên Rạn san hô Great Barrier Reef.

Nghiên cứu do nghiên cứu sinh Melissa Naugle từ Đại học Southern Cross khởi xướng, với sự hợp tác của nhóm nghiên cứu từ Đại học Southern Cross, Viện Khoa học Biển Úc (AIMS), Đại học Queensland và Viện Nghiên cứu Phát triển tại New Caledonia như một phần của Chương trình Phục hồi và Thích nghi Rạn san hô (RRAP).

Nguồn tài nguyên di truyền để Bảo vệ San hô

Melissa cho biết: “Chúng tôi đã tìm thấy san hô chịu nhiệt ở hầu hết các rạn san hô mà chúng tôi nghiên cứu. Điều này cho thấy rõ cách san hô trên toàn bộ Rạn san hô Great Barrier có thể chứa các nguồn tài nguyên di truyền quan trọng để bảo vệ và phục hồi”.

“Đây là tin tức quan trọng đối với người quan tâm san hô, loài đang chịu đựng sự kiện tẩy trắng hàng loạt toàn cầu lần thứ 4 và nhiệt độ nước biển mùa hè chưa từng có trên Great Barrier Reef. Sự thay đổi khả năng chịu nhiệt tự nhiên rất quan trọng để san hô thích nghi với khí hậu nóng lên của và giúp các sáng kiến ​​phục hồi thành công”.

Những phát hiện này đã được chứng minh trong một nghiên cứu gần đây khác của đồng tác giả và là nghiên cứu sinh Hugo Denis từ Đại học Southern Cross, người cũng tìm thấy sự thay đổi rộng rãi về khả năng chịu nhiệt ở một loài san hô khác.

Kết quả của công trình này có ý nghĩa quan trọng đối với tương lai của rạn san hô. Tiến sĩ Line Bay, đồng tác giả và Nhà khoa học nghiên cứu chính cấp cao kiêm Giám đốc chương trình nghiên cứu tại AIMS cho biết: “Sự khác biệt giữa các loài san hô là nhiên liệu cho quá trình chọn lọc tự nhiên để tạo ra các thế hệ san hô có khả năng chịu đựng tốt hơn trong tương lai. Việc nắm chắc thêm kiến thức về biến thể này là rất quan trọng để hiểu cách san hô sẽ thích nghi với sự nóng lên của khí hậu”.

Tiến sĩ Cedric Robillot, Giám đốc điều hành Chương trình phục hồi và thích nghi rạn san hô (RRAP), cho biết: “Nghiên cứu này nêu bật tính khả dụng của các loài san hô chịu nhiệt tự nhiên có thể được RRAP nhắm đến, như một nỗ lực phục hồi và bảo tồn rạn san hô quy mô lớn. Mục đich là để bảo vệ hệ sinh thái quan trọng này khỏi nhiệt độ đại dương ấm lên do biến đổi khí hậu”.

Tiến sĩ Emily Howells, đồng tác giả và Nghiên cứu viên cấp cao tại Đại học Southern Cross và Trưởng dự án trong Chương trình phục hồi và thích nghi rạn san hô, cho biết: “Biến thể chịu nhiệt có thể hữu ích cho các chương trình phục hồi như nhân giống chọn lọc. Chúng có thể đẩy nhanh quá trình thích nghi để tạo ra thế hệ con cháu phù hợp hơn với vùng nước ấm hơn. Tuy nhiên, kết quả này phụ thuộc vào mức độ biến thể chịu nhiệt mà chúng ta quan sát được gắn với các biến thể gien di truyền như thế nào.”

Chương trình phục hồi và nhân giống có chọn lọc

Các loài san hô chịu nhiệt tốt nhất được xác định trong nghiên cứu này hiện đang được sử dụng cho thử nghiệm nhân giống có chọn lọc thông qua Chương trình phục hồi và thích nghi rạn san hô. Nghiên cứu không chỉ báo cáo mức độ biến thể trong khả năng chịu nhiệt của san hô mà còn điều tra các nguồn gốc cơ bản của biến thể đó.

Melissa cho biết: “Trong bài báo này, chúng tôi đã khám phá nhiều tác động của môi trường hình thành nên khả năng chịu nhiệt, như lịch sử nhiệt độ, nồng độ chất dinh dưỡng và tảo cộng sinh sống bên trong mô san hô”.

Mặc dù nghiên cứu phát hiện ra rằng các yếu tố môi trường như nhiệt độ nước biển đóng vai trò quan trọng trong việc ảnh hưởng đến khả năng chịu nhiệt, vẫn xuất hiện một số biến thể chịu nhiệt đáng chú ý mà không thể giải thích được bằng yếu tố môi trường. Nguyên do có thể là sự khác biệt về mặt di truyền giữa các cá thể san hô.

Melissa cho biết: “Tiếp theo, chúng tôi sẽ phân tích dữ liệu giải trình tự DNA từ những cá thể này để xác định các biến thể gien liên quan đến khả năng chịu nhiệt. Điều này có thể giúp chúng tôi hiểu được tiềm năng thích nghi của quần thể san hô tự nhiên và cung cấp thông tin cho công tác nhân giống có chọn lọc”.

Dù vậy, Melissa vẫn cho rằng việc chống biến đổi khí hậu vẫn là quan trọng nhất. Nhà khoa học này cho biết: “Trong khi các sáng kiến ​​phục hồi như nhân giống chọn lọc có thể tăng cường quần thể san hô thì việc giảm phát thải khí nhà kính vẫn là quan trọng nhất để mang lại cho các rạn san hô tương lai tốt nhất có thể”.