ZINĀTNE: Vai rifus glābs superkoraļļi?

Gan Austrālijā, gan ASV Havaju salās vairākas zinātnieku grupas cenšas radīt tā dēvētos superkoraļļus jeb koraļļu polipus, kas ir pielāgoti dzīvei siltākā ūdenī ar zemāku pH līmeni.

Viņiem jau izdevies identificēt atsevišķas koraļļu sugas, kurām piemīt lielākas pielāgošanās spējas. Superkoraļļu radīšanai speciālisti izmanto dažādas metodes, sākot ar koraļļu trenēšanu un beidzot ar gēnu inženieriju.

Daļa viņu kolēģu pret eksperimentiem gan izturas skeptiski - gan tāpēc, ka netic iespējai šādu programmu realizēt globālos mērogos, gan tāpēc, ka baidās, ka koraļļu audzēšana galu galā pārvērtīsies par tādu pašu industriju kā ģenētiski modificēto organismu radīšana.

Meklē izdzīvošanas gēnu

Rietumaustrālijas universitātes zinātnieces Verenas Šepfas un viņas kolēģu interesi piesaistījuši koraļļi, kas mīt Kimberlijas piekrastē Austrālijas ziemeļrietumos. Okeāns šeit ir samērā sekls, paisuma un bēguma izraisītās plūdmaiņas skar ļoti plašu teritoriju, un to laikā veidojas seklas vannas, kurās ūdens ir krietni vien siltāks nekā citur piekrastē. Zinātniekiem par lielu pārsteigumu, viena no koraļļu sugām šādos apstākļos jūtas lieliski. «Kimberlijas koraļļi ir unikāli, jo tie pielāgojušies lielām ikdienas temperatūras svārstībām. Tie izdzīvo apstākļos, kādos citi koraļļi iznīktu,» intervijā BBC sacījusi V. Šepfa, piebilstot, ka, visticamāk, šādas īpašības koraļļi attīstījuši mutāciju ceļā.

V. Šepfas un viņas komandas galvenais mērķis ir identificēt gēnu, kas ļauj Kimberlijas koraļļiem izdzīvot šādos apstākļos, - pēc tam attiecīgo gēnu varētu pievienot citu koraļļu sugu genomam, palielinot to izredzes izdzīvot. Šis uzdevums gan ir ļoti sarežģīts un laikietilpīgs, tādēļ zinātnieki vienlaikus pārbauda, vai nav iespējams vienkāršāks risinājums. Viņi apsver iespēju pavairot Kimberlijas koraļļus un nomitināt tos vietās, kur rifi jau ir miruši. «Mēs veicam ilgtermiņa eksperimentu laboratorijā, novērojot, kā Kimberlijas koraļļi jutīsies vēsākā ūdenī. Ir jāpārbauda, vai arī šādos apstākļos tie saglabā savas lieliskās izdzīvošanas spējas,» stāstījusi zinātniece.

Vēl viens virziens, kādā strādā V. Šepfa un viņas kolēģi, ir koraļļu trenēšana jeb pakāpeniska pieradināšana pie aizvien ekstrēmākiem apstākļiem. Zinātnieki rīkojas saskaņā ar principu Viss, kas tevi nenogalina, padara stiprāku, laboratorijas apstākļos radinot koraļļus izdzīvot aizvien siltākā ūdenī. «Pagaidām mēs esam secinājuši, ka šie koraļļi patiešām kļūst izturīgāki pret siltumu, tomēr imunitāti no izbalēšanas tie nav ieguvuši,» teikusi V. Šepfa.

Polipu un aļģu simbioze

Žurnāls Newsweek raksta, ka ar līdzīgiem eksperimentiem Havaju salās nodarbojas Havaju jūras bioloģijas institūta direktore Rūta Geitsa un viņas padotie. Arī Havaju salu piekrastē daļa koraļļu apliecinājuši savas spējas izdzīvot augstākā ūdens temperatūrā nekā citi. Papildus dažādu koraļļu sugu genomu sekvenēšanai R. Geitsas komanda pēta koraļļu bojāejas mehānismu, kas zinātniekiem nav līdz galam skaidrs.

Ir zināms, ka koraļļu polipi dzīvo simbiozē ar mikroskopiskām aļģēm (zooksantellām), kas nodrošina polipiem nepieciešamās barības vielas. Taču, ūdens temperatūrai pazeminoties vai paaugstinoties (lielākajai daļai koraļļu komforta zona ir no 23 līdz 29 grādiem pēc Celsija), šī simbioze beidzas. Pašlaik nav īsti skaidrs, vai aļģes pašas pamet koraļļus vai tie tās atgrūž, taču rezultāts ir skaidrs - bez barības vielām polipi mirst un koraļļu rifs pārkaļķojas jeb izbalē.

R. Geitsas vadītā zinātnieku grupa secinājusi, ka tās aļģes, kas sniedz visvairāk barības vielu, diemžēl visbiežāk nespēj izturēt augstākas temperatūras. Havaju salās zinātnieki veic eksperimentus, krustojot dažādu sugu polipus un aļģes, cerībā, ka izdosies atrast kombināciju, kas palielinās koraļļu izredzes izdzīvot arī siltākos ūdeņos. Tiesa, liela daļa viņu kolēģu pret šo eksperimentu izturas ļoti skeptiski, uzskatot, ka miljoniem gadu ilgās evolūcijas laikā pati daba jau ir parūpējusies par optimālajiem simbiozes pāriem.

Tāpat kā Austrālijā, arī Havaju salās koraļļi tiek trenēti pielāgoties ekstrēmiem apstākļiem, turklāt Havaju universitātes zinātniece Hollija Patnema mēģina pārbaudīt epiģenētikas teoriju. Tā postulē, ka, lai nākamajām paaudzēm nodotu dažādas vērtīgas īpašības, dzīvām būtnēm nemaz nav nepieciešamas ģenētiskās izmaiņas. Citiem vārdiem sakot, viņa pēta pēcnācējus tiem polipiem, kas izdzīvojuši laboratorijas akvārijos radītajā ārpus komforta zonā, cenšoties noskaidrot, vai šie pēcnācēji kļuvuši izturīgāki.

Interesanti, bet nepraktiski

Liela daļa kolēģu, atzīstot, ka zinātnieku darbs ir interesants, gan ļoti skeptiski izsakās par to, ka tas varētu dot kādus praktiskus rezultātus. «Iespējams, ka cilvēka iejaukšanās var uz kādu laiku novērst atsevišķu rifu bojāeju, bet ne vairāk,» sarunā ar Newsweek saka Pols Džokiels - ekologs, kurš 1970. gadā pirmais atklāja koraļļu izbalēšanas fenomenu un tā saistību ar ūdens temperatūras paaugstināšanos. Viņš norāda - kamēr zinātnieki meklē iespēju palīdzēt koraļļiem pielāgoties pašreizējai situācijai, okeānu temperatūra turpina paaugstināties un saskaņā ar prognozēm 2030. vai 2040. gadā tā būs jau krietni augstāka. Līdz ar to viss līdzšinējais darbs faktiski būs vējā - ja neņem vērā kādu jaunu tehnoloģiju un mehānismu izstrādāšanu. Otrkārt, runa ir par mērogiem. Ar laboratorijās audzētiem koraļļiem aizstāt visus esošos rifus esot īsta neiespējamā misija. «Tādēļ prātīgāk būtu ieguldīt visu enerģiju un resursus, lai samazinātu oglekļa izmešu daudzumu un nepieļautu tālāku planētas un tās ūdeņu sasilšanu,» uzskata P. Džokiels.

Viņam pilnīgi piekrīt Melburnas Moneša universitātes lietišķās ētikas eksperts Robs Sperovs. Sarunā ar BBC viņš pauž viedokli, ka zinātnieku paziņojumi par iespēju ar gēnu inženierijas palīdzību radīt superkoraļļus patiesībā nodara lielu ļaunumu. Cilvēki, padzirdot par šīm augstajām tehnoloģijām, sāk uzskatīt, ka ar to palīdzību izdosies atrisināt problēmu, un vairs neizdara pietiekami lielu spiedienu uz valdībām, lai samazinātu izmešu daudzumu. R. Sperovs arī ir pārliecināts, ka dažādu koraļļu sugu ģenētiskā krustošana nozīmē Pandoras lādes atvēršanu. «Neviens līdz galam neizprot rifu ekosistēmas darbības principus, un ģenētiski modificēta organisma ieviešana šajā vidē var novest pie pašām neparedzamākajām sekām. Tas ir muļķīgi un neprātīgi,» viņš saka.

Uz citu aspektu uzmanību vērsis Austrālijas Medicīnas un sabiebrības ētikas centra direktors Pols Komesarofs. Viņš atgādinājis, ka savulaik zinātnieki ar lielu entuziasmu radīja ģenētiski modificētos organismus, piemēram, rīsa šķirnes, kuru augšanu neietekmē kaitēkļi, naivā cerībā, ka palīdzēs pabarot pasaules nabadzīgākos iedzīvotājus. Taču pašlaik šīs tehnoloģijas kļuvušas par lielo kompāniju intelektuālo īpašumu, un tās cenšas no atklājumiem izspiest maksimālu peļņu. «Esmu pārliecināts, ka zinātnieki rīkojas ar vislabākajiem nodomiem, taču viņi nespēs savus atklājumus realizēt bez investīciju piesaistes. Biotehnoloģiju jomā visu nosaka peļņa, un galu galā mēs varam nonākt līdz tam, ka Lielais Barjerrifs kļūs par kādas milzīgas kompānijas, kā Monsanto, īpašumu,» intervijā BBC skaidrojis P. Komesarofs.