珊瑚礁的保卫战:冷冻珊瑚能否在适时解冻后重焕生机?

发表时间: 2023-08-31 11:52

保护珊瑚礁生态系统对于确保稳定、健康的海洋环境至关重要。可悲的是,持续的气候危机对专家们避免死亡和珊瑚漂白的最恶劣影响的努力造成严重破坏。然而,随着新的进步,一个潜在的解决方案可能涉及低温保存,收集和在低至-321华氏度的温度下收集珊瑚样本。

德克萨斯农工大学的一个团队开发了一种名为“等声玻璃化”的新型冷冻保存技术。首先,珊瑚碎片实际上在实验室里使用薄荷醇和光的组合进行战略性漂白。然后,在特殊的铝制容器中,珊瑚碎片的温度迅速降至-196摄氏度,或近-321华氏度。但是,尽管温度很低,珊瑚还是被冷却了,没有立即受伤。

虽然任何一种漂白通常都会去除对珊瑚光合作用至关重要的共生藻类,但在等氧玻璃化之前不这样做会导致形成致命的冰袋。通过在玻璃化之前去除藻类,将珊瑚浸入使用液氮冷却的铝容器中的化学溶液中,碎片可以保存在“玻璃状状态”。后来,通过重新引入过滤海水,慢慢加热样本来恢复珊瑚。

该项目的主要作者兼机械工程助理教授Matthew Powell-Palm在一份声明中解释说:“正是这种基础热力学进步与珊瑚生物学和畜牧业基础进步的合作结合,使我们在整个珊瑚低温保存方面取得了突破性成功。”

尽管该团队指出,过去已经使用过珊瑚冷冻保存,但这些方法需要在珊瑚繁殖周期中收集样本。这种繁殖期每年只发生几天,通常在难以到达的地区。相比之下,等氧玻璃化允许研究人员在一年中的时间收获和保存珊瑚。此外,新方法比替代的冷冻保存技术要简单得多。

Matthew Powell-Palm在声明中继续说:“与其他紧急玻璃化技术(通常需要激光、电磁工具或其他高科技实验室设备)相比,我们的等氧玻璃化方法不需要移动部件或电子设备,并且该协议可以由没有热力学背景的现场技术人员实施。这对任何保护技术的实用性都至关重要,因为当将其部署在真正的海洋野外站时,许多实验室共有的高科技实验室基础设施将不可用。”

在磨练他们的新技术后,研究人员在夏威夷海洋生物研究所的珊瑚碎片上测试了等氧玻璃化过程。目前,珊瑚样本解冻后的寿命仅持续不到24小时,但该团队认为,减少该程序的整体应力效应将延长该方法的可行性。

珊瑚礁对我们海洋的基线健康至关重要,对濒危珊瑚物种的低温保护可以帮助确保这些无价的奇妙生物不会灭绝。