Urychlená evoluce může zachránit korály: Vědci ukazují, jak přežijí budoucí vlny veder

Nová studie z Palau, souostroví v západním Pacifiku, ukazuje, jak by urychlená evoluce mohla pomoci korálům přežít budoucí vlny veder. Vědci aplikovali principy kvantitativní genetiky, které se dlouhodobě využívají v zemědělství a chovu zvířat, na dospělé korály v zajetí.

Nová studie z Palau, souostroví v západním Pacifiku, ukazuje, jak by urychlená evoluce mohla pomoci korálům přežít budoucí vlny veder. Vědci aplikovali principy kvantitativní genetiky, které se dlouhodobě využívají v zemědělství a chovu zvířat, na dospělé korály v zajetí. Cílem je maximalizovat evoluční odezvu na výběr a zvýšit jejich toleranci vůči teplu.

Klíčové pro tento přístup jsou dva koncepty: „genetická hodnota“ popisující potenciál jedince pro chov a „genetické korelace“ ukazující, jak si vlastnosti sdílejí svůj genetický základ. Odhad těchto hodnot vyžaduje měření vlastností, jako je tepelná tolerance, a sběr informací o příbuznosti mezi jedinci. V divokých korálech, které se široce rozptylují a obvykle nejsou příbuzné se sousedními jedinci na útesu, je to obtížné. Populace korálů v zajetí, obsahující příbuzné i nepříbuzné jedince, však poskytuje vzácnou příležitost k aplikaci kvantitativní genetiky.

Výzkumníci testovali tepelnou toleranci korálů při čtyřech různých teplotních expozicích, od měsíční expozice 32,5 °C až po rychlý tepelný šok dosahující 38,5 °C. Zjistili, že s rostoucí intenzitou simulovaných podmínek se genetické korelace s přežitím mořské vlny veder oslabovaly. To naznačuje, že tyto toleranční vlastnosti vykazují poněkud odlišnou základní biologii, a proto je zásadní pečlivý výběr vlastností. Testování nesprávných zástupných vlastností k identifikaci cílových korálů nepřinese žádné zlepšení přežití vln veder.

Adaptace však zahrnuje více než jen tepelnou toleranci. Pro zdravé populace jsou kritické také individuální růst, energetické rezervy a reprodukce. Pokud by zvýšení tepelné tolerance bylo na úkor těchto vlastností, narušilo by to životaschopnost populace. Povzbudivé je, že studie nezjistila žádné detekovatelné negativní genetické korelace mezi žádnou ze studovaných vlastností.

Prozkoumání, jak by asistovaná evoluce mohla časem zvýšit tepelnou toleranci, vědci vyvinuli počítačovou simulaci. Ta ukázala, že je možné dosáhnout úrovní tolerance schopných odolat budoucím vlnám veder, ale pouze za určitých podmínek. Výběr musel přímo cílit na dlouhodobé přežití vln veder, což znamenalo vybírat pouze 5 % nejtolerantnějších korálů jako rodiče pro chov a tento proces musel být opakován po mnoho generací. Takto intenzivní výběr však přináší další výzvy, jako je udržení genetické rozmanitosti a rozšíření úsilí o výběr. Pokud je pro udržení genetické rozmanitosti potřeba chovat z 50 korálů a provádět pouze 5% výběr, pak je třeba testovat 1 000 korálů, což je logisticky velmi náročné.

Výsledky modelování ukazují, že asistovaná evoluce může přinést významné zisky v toleranci korálů vůči vlnám veder. Úspěch však bude záviset na pečlivém výběru vlastností a silném, trvalém výběru. Snižování emisí skleníkových plynů zůstává zásadní pro zmírnění budoucího oteplování. Vedle toho bude strategické řízení místních ekosystémů – od ochrany po asistovanou evoluci – klíčové pro pomoc klíčovým druhům adaptovat se a přežít v rychle se oteplujícím světě.