Calamarul uriaș întins în spatele nostru și coada unui balen drept de model de 45 de metri care se află deasupra capetelor noastre în Sala Muzeului Național de Istorie Naturală, în Ocean Ocean, fac ușor să ne imaginăm că stăm pe un recif de corali. Mary Hagedorn, biolog biologă la Smithsonian Conservation Biology Institute, schițează scena: „Să zicem că este vorba despre o singură specie. Ne putem imagina Acropora palmata . Arată ca niște sequoii. Sunt corali mamuti și există sute dintre ei în fața noastră. ”
Specia pe cale de dispariție, cunoscută și sub denumirea de coral de elkhorn, deoarece ramurile sale seamănă cu furnicile de elan, se găsește în apa superficială din toată Caraibe. O dată pe an, în august sau septembrie, specia se reproduce sexual într-o metodă numită „reproducerea de difuzare”. Folosind luna, apusul de soare (pe care îl percep prin fotoreceptori) și un produs chimic care le permite „să miroase” reciproc, coloniile vecine se sincronizează. icrele lor. Timp de două-patru nopți, fiecare polip coralic individual dintr-o colonie eliberează un pachet de ouă și spermă în coloana de apă. Sacurile, pe care Hagedorn le descrie ca având aspect de ciorchini de struguri, se plimbă pe suprafața în care se rup, se amestecă împreună cu cele din alte colonii și se fertilizează reciproc.
Hagedorn a asistat la un număr de 63 de reproduceri din zece specii diferite, inclusiv Acropora palmata, în Caraibe și Pacific. „Vom avea unii în fața noastră în mers și poate unii la stânga și unii la dreapta în acele populații”, spune ea, fluturând brațele ca și cum ar conduce o orchestră de corali care depășesc reciful imaginar.
Recifele de corali găzduiesc un sfert din toate speciile marine. Acestea protejează coastele de uragane și tsunami și sunt o sursă de potențiale produse biofarmaceutice. Dar, în ultimii 30 de ani, 80% dintre corali au fost distruși doar în Caraibe. Bolile de corali se extind pe măsură ce calitatea apei se agravează, iar arderea combustibililor fosili a crescut cantitatea de dioxid de carbon dizolvat în apa de mare, ceea ce la rândul său crește aciditatea apei. Depozitele scheletice ale coralilor, care formează recifuri, se corodează în apă acidă ca dinții în sifon. Aproximativ o treime din totalul coralilor sunt în pericol de dispariție, iar unii experți corali spun că am putea pierde recifele așa cum le cunoaștem până în 2050.
Până acum șapte ani, Hagedorn a studiat peștele. Însă, după ce a avut unele succese criopreservarea embrionilor de pește - adică congelarea și depozitarea lor pentru utilizare ulterioară - a crezut că ar putea fi capabilă să aplice unele din aceleași tehnici coralilor. În 2004, pentru a fi mai aproape de coralul născut, s-a mutat din Washington, DC, pe coasta de nord-est a Oahu, unde este staționată la Institutul de Biologie Marină din Hawaii din Insula Coconut. Ea a creat primele depozite înghețate de spermă corală și celule embrionare. „Băncile de spermă”, cu eșantioane din coralul elkhorn și coralul de ciuperci din Hawaii, sunt o poliță de asigurare, în măsura în care acestea ar putea fi exploatate acum un an, 50 sau chiar 1.000 de ani pentru a restabili și adăuga diversitatea genetică a populațiilor care mor. „Lucrul meu este că intenționez ce este mai rău și sper în cele mai bune”, spune ea. „Este un preț atât de mic să faci o bancă înghețată. Și, costul de a nu o face este atât de astronomic. Nu are sens să nu o faci. ”
Hagedorn a asistat la un număr de 63 de reproduceri din 10 specii diferite din Caraibe și Pacific. (Mary Hagedorn) 
Aproximativ o treime din totalul coralilor sunt în pericol de dispariție, iar unii experți corali spun că am putea pierde recifele așa cum le cunoaștem până în 2050. (Mike Henley la National Zoo) 
„Dacă ne pierdem recifele de corali, va fi primul ecosistem pe care l-am pierdut în timp ce omul este în viață. Va fi de veghe și cea mai mare parte din cauza noastră. Nu cred că este acceptabil ", spune Hagedorn, în dreapta. (Jim Daniels) 
Mary Hagedorn a creat primele depozite înghețate de spermă de corali. „Băncile de spermă”, cu mostre din coralul elkhorn, prezentate aici, și coralul de ciuperci din Hawaii, sunt o poliță de asigurare. (Carlos Villoch / Stoc specialist / Corbis) Provocarea pentru Hagedorn este să fii la locul potrivit la momentul potrivit. În Oahu, ea este în poziție pregătită atunci când coralii ciuperci hawaieni au născut la două zile după luna plină în iunie, iulie, august și septembrie. De-a lungul timpului, și-a modificat metodele de colectare a gameților. Când coralii încep să se „stabilească”, ceea ce înseamnă că devin îngroșate cu mănunchiuri de spermă de ou gata să fie eliberate, Hagedorn și echipa ei de scafandri pun plase netede, potrivite pe corali individuale. Pe plasă se află o pâlnie de plastic, atașată la o cupă de probă și un plutitor. După ce s-au născut coralii, caiacii colectează probele și le aduc la mal. „Într-adevăr, sperăm că acesta este tipul de proces pe care îl putem învăța aproape orice om de știință, și îl pot face într-un mic laborator de pe plajă”, spune ea.
Sperma și ouăle sunt viabile doar câteva ore, astfel încât Hagedorn și echipa ei lucrează rapid. În laborator, odată ce sacii se desprind, Hagedorn curăță ouăle și studiază motilitatea și concentrarea spermei la microscop, în același mod în care fac specialiștii în fertilitate umană. De obicei îi place să adune spermatozoizi de la cinci la șapte bărbați pentru a îngheța. Dacă lucrează cu o nouă specie, Hagedorn testează diferite rate de îngheț. Sperma este răcită de la temperatura camerei până la temperatura azotului lichid sau minus 324 grade Fahrenheit, la 10, 20 sau 30 de grade pe minut. Ea va decongela apoi sperma, îi va verifica motilitatea și va decide cu privire la rata care duce la cel mai mare procent de înotători puternici. În testul critic al procesului, Hagedorn a folosit cu succes spermatozoizi de corali congelați pentru a fertiliza ouă proaspete.
Hagedorn congelează, de asemenea, celule embrionice de corali. Pentru a face acest lucru, ea fertilizează ouă proaspete cu spermă proaspătă și, în funcție de specie, așteaptă aproximativ 12 până la 24 de ore pentru ca embrionii să crească. Apoi, ea îndepărtează acei embrioni și îngheață celulele embrionare. „Nu știm cum să o facem acum, dar în viitor, sperăm că vom putea lua acele celule embrionare care, mai mult decât probabil, au celule stem coralice în ele și le pot coaxa în coral individual”, spune Hagedorn. „Speranța mea este că biologia celulelor stem umane va avansa într-un ritm atât de rapid încât vom putea să utilizăm rapid acele progrese și să le aplicăm coralilor.”
Hagedorn lucrează la extinderea băncii ei hawaiene pentru a include spermatozoizii și celulele embrionare din coralul de orez, o specie predispusă la boli și albire. Timp de două săptămâni în august, ea a vizitat Laboratorul marin Carrie Bow Cay al lui Smithsonian, din Belize, pentru a se îmbogăți coralul de stindorn pe cale de dispariție. „Acum este timpul să colectăm”, spune Hagedorn, în timp ce există încă o mulțime de diversitate genetică în coralul oceanului. „Nu peste 20 de ani de când populațiile s-ar fi putut prăbuși și mai mult.” Vino noiembrie, Hagedorn și Smithsonian Conservation Biology Institute, în parteneriat cu Institutul Australian de Științe Marine, Zoo Taronga din Sydney și alții, vor crea o bancă de spermă înghețată pentru doi principalele specii de corali din Marea Barieră de Corali.
Urmăriți imagini subacvatice uluitoare în largul coastei Panama, unde recifele de corali se reproduc într-o înflorire a acțiunii atent cronometrateNancy Knowlton, un renumit biolog al recifului de corali și catedra de științe marine din Smithsonian Sant la Muzeul de Istorie Naturală, este de acord cu Hagedorn că oamenii de știință ar trebui să folosească ce instrumente au pentru a atenua pierderea de corali. Crioprezervarea, spune ea, este un „instrument foarte important în caseta de instrumente”.
„Coralii cresc în mod normal și se reproduc și nu au nevoie de noi pentru a-i ajuta”, spune Knowlton. „Dar, având în vedere starea precară a recifelor de pe planetă, se poate foarte bine că pentru anumite specii, în special speciile rare, va trebui să apelăm la aceste bănci crioprezervate pentru a ne asigura că nu dispar."
Hagedorn lucrează și la dezvoltarea altor instrumente, respectând o metodă de înghețare a unor fragmente de corali mici, de la unu la doi milimetri. În plus față de reproducerea sexuală, coralul se poate reproduce asexual - dacă o bucată se desface, se poate rădăcina în fundul mării și poate începe o nouă colonie. „După decongelare, acești adulți mici ar putea fi lipiți și posibil să devină reproductivi în decurs de ani”, spune Hagedorn. De asemenea, este un avocat pentru creșterea larvelor de corali în acvarii din întreaga lume. În Curacao, un grup de oameni de știință cu SECORE, un consorțiu de corali înființat în 2002 în care Hagedorn este membru, experimentează cu creșterea coralilor într-un mediu semi-natural, care țeavă în apă de la un recif, astfel încât coralii tineri să fie expuși la patogeni și schimbări de temperatură ale sălbăticiei, fără prădători.
Desigur, crioprezervarea și restaurarea coralilor trebuie să meargă mână în mână cu lucrările pentru îmbunătățirea sănătății ecosistemelor sălbatice. „Nu face nimic bun să punem mici coralii minori pe care i-ați crescut din ouă și spermă pe câmp dacă condițiile care au omorât coralii să înceapă încă”, spune Knowlton.
Hagedorn ar dori în cele din urmă să vadă crioprezervarea celulelor de corali la scară globală. „Ea m-a învățat mult despre faptul că am pasiune pentru ceea ce faci și că ai perseverență să o iei și să continui lucrurile în care crezi”, spune Ginnie Carter, biotehnician în laboratorul lui Hagedorn.
„Dacă ne pierdem recifele de corali, va fi primul ecosistem pe care l-am pierdut în timp ce omul este în viață. Va fi de veghe și cea mai mare parte din cauza noastră. Nu cred că este acceptabil ", spune Hagedorn. Ea ia în serios nevoia ca oamenii să simtă o responsabilitate personală de a avea grijă de pământ. „Pentru mine, contribuția mea este corală”, spune ea.
Margaret Wertheim vorbește despre modul în care matematica și schimbările climatice au inspirat-o să înceapă proiectul Hyperbolic Crochet Coral Reef
