Utilizzando campioni genetici e simulazioni al computer, i biologi evoluzionisti hanno fatto una previsione mezzo pieno:i coralli della Grande Barriera Corallina hanno una variazione genetica sufficiente per adattarsi e sopravvivere all'aumento delle temperature oceaniche per almeno un altro secolo, o più di 50 anni in più rispetto a quanto suggerito dalle stime precedenti.

"Significa che questi coralli si estingueranno ancora se non facciamo nulla, "ha detto Mikhail Matz, professore associato presso l'Università del Texas presso il Dipartimento di Biologia Integrativa di Austin e ricercatore capo del progetto. "Ma significa anche che abbiamo la possibilità di salvarli. Ci fa guadagnare tempo per fare qualcosa contro il riscaldamento globale, che è il problema principale".

I risultati del loro lavoro sono pubblicati nell'edizione del 19 aprile della rivista Genetica PLOS . I coautori di Matz sono Galina Aglyamova di UT Austin, Eric Treml dell'Università di Melbourne e Line Bay dell'Australian Institute of Marine Science.

La fonte della resilienza del corallo risiede nelle variazioni genetiche tra popolazioni connesse ma ampiamente disperse. Uno dei principali coralli che costruiscono la barriera corallina sulla Grande Barriera Corallina è una specie di corallo staghorn chiamato Acropora millepora. In un articolo del 2015 sulla rivista Scienza , Matz e i suoi colleghi hanno dimostrato che all'interno di questa stessa specie di corallo, alcuni individui hanno geni che li rendono più tolleranti al calore di altri.

Ogni colonia di coralli produce un milione di larve ogni anno, e quelle larve galleggiano sulle correnti fino a diverse settimane fino a stabilirsi su un nuovo reef. Quando le condizioni cambiano in un luogo particolare, ad esempio, l'acqua si riscalda:gli individui delle specie meno adattate muoiono mentre gli individui più adattati prosperano. Col tempo, se le larve in arrivo forniscono varianti genetiche per una maggiore robustezza, la popolazione locale si sposta verso la varietà più resistente.

"Questa variazione genetica è come il carburante per la selezione naturale, " disse Matz. "Se ce n'è abbastanza, l'evoluzione può essere notevolmente veloce, perché tutto ciò che deve fare è rimescolare le varianti esistenti tra le popolazioni. Non deve aspettare che appaia una nuova mutazione; è già lì. Il problema è, quando la variazione genetica è esaurita, è finita e il futuro non è chiaro".

I ricercatori hanno adattato i metodi utilizzati per studiare come le popolazioni umane si sono evolute in tutto il mondo per studiare come si evolvono le popolazioni connesse di coralli staghorn sulla Grande Barriera Corallina. Per ricostruire i modelli di migrazione larvale, un fattore chiave dell'evoluzione a livello di popolazione, hanno usato migliaia di varianti genetiche da cinque siti attraverso la barriera corallina, così come un modello biofisico di dispersione larvale tramite correnti.

Alcuni ricercatori stanno tentando di creare dei super coralli in laboratorio, anche attraverso l'ingegneria genetica, ma non è quello che consiglia Matz. Piuttosto, pensa che i ricercatori dovrebbero concentrarsi sull'apprendimento di più sulla genetica e sulla trasmissione di tali informazioni a coloro che sono coinvolti negli sforzi di conservazione. Matz pensa che gli sforzi per alterare i coralli in laboratorio siano fuorvianti, in parte perché gli scienziati non sanno davvero come funzionano i geni dei coralli e anche perché esiste un modo più efficiente per aiutare i coralli a evolversi.

"Un modo per avviare l'adattamento dei coralli sarebbe quello di spostare le colonie di coralli che presentano varianti genetiche potenzialmente adattive tra le popolazioni e lasciarle riprodursi con la gente del posto, " ha detto Matz. "Basta fornire più carburante per la selezione naturale in ogni luogo, quindi c'è più da scegliere."

Prossimo, i ricercatori hanno in programma di condurre esperimenti per verificare che le previsioni del loro modello corrispondano all'attuale evoluzione delle popolazioni di coralli reali. Hanno in programma di combinare campioni genetici prelevati da coralli in cinque siti attraverso la Grande Barriera Corallina nei primi anni 2000 con quelli prelevati negli stessi siti nei prossimi cinque anni per costruire una mappa di 20 anni dei cambiamenti genetici effettivi che possono essere confrontati con il modello predizioni.

Secondo un rapporto del Gruppo intergovernativo di esperti sui cambiamenti climatici nel 2014, senza grandi riduzioni delle emissioni di gas serra, Si prevede che le temperature superficiali globali aumenteranno di oltre 2 gradi Celsius entro la fine del secolo (rispetto all'inizio del secolo). Gli oceani assorbono oltre il 90% del calore intrappolato dall'aumento delle emissioni di gas serra.

I coralli vivono in colonie con alghe colorate che forniscono loro sostanze nutritive. Quando l'acqua circostante si scalda troppo, le alghe possono produrre tossine, costringendo i coralli ad espellerli, lasciando il corallo di un bianco spettrale. A meno che le temperature non scendano di nuovo presto, i coralli possono morire di fame o malattie. Un importante evento di sbiancamento ha ucciso ampie sezioni della Grande Barriera Corallina nel 2016 e nel 2017.