Небольшие колонии зрелых кораллов, словно вышедшие со страниц научной фантастики, впервые удалось заморозить, а после оживить, однако для обеспечения их долгосрочного выживания потребуется дополнительная работа, сообщают исследователи в журнале Nature Communications.
Замораживание живых кораллов для хранения - или криоконсервация - может спасти их от вымирания по мере нагревания и закисления океанов в результате антропогенного изменения климата.
Исследователи уже успешно криоконсервировали и оживляли личинки кораллов. Но личинки доступны только во время нереста кораллов, то есть всего несколько ночей в году, говорит океанолог Лайза Роджер из Университета штата Аризона в Темпе. Хуже того, по её словам, размножение кораллов идёт с трудом, и всё меньше личинок выживает из-за повышения температуры воды в море.
Поскольку собирать личинки становится всё труднее, одним из решений является криоконсервация зрелых колоний кораллов, которые доступны круглый год. Если человек сможет обратить вспять процесс
изменения климата, то сохранённые взрослые кораллы помогут восстановить экосистемы морских рифов в более благоприятных условиях. Но крупные экземпляры сложнее криоконсервировать: труднее предотвратить образование льда, который повреждает ткани подобно тому, как зимой трескаются трубы.
Термодинамик Мэтью Пауэлл-Палм из Техасского университета A&M в Колледж-Стейшене и его коллеги провели эксперимент по замораживанию частей размером с горошину обычного гавайского пальчикового коралла - антозоя Porites compressa.
Фото: soest.hawaii.edu
Используя ментол и свет, исследователи сначала удалили микробы, которые могли помешать сохранению. Затем фрагменты коралла были помещены в жёсткие металлические камеры, заполненные специальным химическим раствором, который частично обезвоживал кораллы и препятствовал образованию льда, после чего их погрузили в жидкий азот.
При температуре около -200° С, под воздействием химикатов и массивных стенок камеры, оставшаяся в кораллах вода застывала в стеклообразной форме, не превращаясь в кристаллы льда. По словам Пауэлла-Палма, в таких условиях метаболические реакции и другие процессы, стимулирующие жизнедеятельность, «протекают настолько медленно, что можно сохранить живые образцы на сотни, а возможно, и тысячи лет».
Но настоящее испытание наступило позже. После нескольких минут, проведённых в криоконсервации, кораллы были извлечены из холодного азота и подвергнуты тщательному 24-часовому оттаиванию и восстановлению. Затем исследователи измерили, сколько кислорода потребляют размороженные кораллы. Через день после оттаивания кораллы были живы и здоровы.
Результаты многообещающие, но работа команды ещё не закончена, говорит Роджер. По его словам, через несколько дней после размораживания кораллы всё ещё находились в состоянии стресса, вызванного процессом криоконсервации, и были поражены и даже уничтожены теми бактериями, с которыми они обычно живут в гармонии. По её словам, следующие шаги должны быть направлены на то, чтобы помочь возрождённым строителям рифов выжить в долгосрочной перспективе.
Пауэлл-Палм настроен оптимистично. Применение правильных антибиотиков, по его словам, может помочь отважным коралловым крошкам процветать в новом мире, в котором они возродятся.