Natiahnutá obrie chobotnice na chrbte a chvost 45 metrov dlhej veľryby vznášajúcej sa nad našimi hlavami v Ocean Hall Národného múzea prírodnej histórie umožňujú ľahko si predstaviť, že sedíme na koralovom útese. Mary Hagedorn, morská biológka z Smithsonian Conservation Biology Institute, načrtáva scénu: „Povedzme, že je to všetko jeden druh. Vieme si predstaviť Acropora palmata . Vyzerajú ako sekvoje. Sú to mamutie koraly a pred nami sú stovky. “
Ohrozený druh, tiež známy ako elkhornský korál, pretože jeho konáre sa podobajú parožím losov, sa vyskytuje v plytkej vode v celom Karibiku. Raz ročne, v auguste alebo septembri, sa druh pohlavne rozmnožuje metódou nazývanou „vysielané neresenie“. Pomocou mesiaca, západu slnka (ktoré vnímajú prostredníctvom fotoreceptorov) a chemickej látky, ktorá im umožňuje „vôňu“ navzájom, susedné kolónie sa synchronizujú ich trenie. Na dve až štyri noci každý jednotlivý koralový polyp na kolónii uvoľní zväzok vajíčok a spermií do vodného stĺpca. Vaky, ktoré Hagedorn opisuje ako vyzerajúce zhluky hrozna, sa unášajú na povrch, kde sa rozbijú, zmiešajú sa s ostatnými z ostatných kolónií a vzájomne sa oplodnia.
Hagedorn bol v Karibiku a Tichomorí celkovo svedkom 63 trenín z desiatich rôznych druhov vrátane Acropora palmata . "Budeme mať pred sebou niečo a možno niečo vľavo a iné vpravo v týchto populáciách, " hovorí a mávla rukami, akoby v našom imaginárnom útese dirigovala orchester neresiacich sa koralov.
Koralové útesy sú domovom jednej štvrtiny všetkých morských druhov. Chráni krátke línie pred hurikánmi a tsunami a sú zdrojom potenciálnych biofarmaceutík. Avšak za posledných 30 rokov bolo v Karibiku zničených ohromujúcich 80 percent koralov. Keď sa kvalita vody zhoršuje, choroby koralov rastú a spaľovanie fosílnych palív zvyšuje množstvo oxidu uhličitého rozpusteného v morskej vode, čo zase zvyšuje kyslosť vody. Kostrové usadeniny korálov, ktoré tvoria útesy, korodujú v kyslej vode ako zuby v sódy. Asi jednej tretine všetkých koralov hrozí vyhynutie a niektorí odborníci na koraly hovoria, že by sme mohli prísť o útesy, ako ich poznáme do roku 2050.
Pred siedmimi rokmi Hagedorn študoval ryby. Po úspechu pri konzervovaní embryí rýb zmrazením - teda ich zmrazením a ich uskladnením na neskoršie použitie - si však myslela, že bude schopná aplikovať niektoré rovnaké techniky na koraly. V roku 2004, aby sa priblížila k neresiacim sa koralom, sa presťahovala z Washingtonu, DC na severovýchodné pobrežie Oahu, kde je umiestnená na Havajskom ústave morskej biológie na ostrove Coconut. Vytvorila prvé mrazené úložiská koralových spermií a embryonálnych buniek. „Banky spermií“ so vzorkami z koralov elkhornských a havajských húb sú poistkou rôznych druhov, a to tým, že by im bolo možné odobrať jeden, 50 alebo dokonca 1 000 rokov, aby obnovili a pridali genetickú diverzitu umierajúcim populáciám. "Moja vec je, že plánujem to najhoršie a dúfam v to najlepšie, " hovorí. „Vytvorenie zmrazenej banky je taká nízka cena. A náklady na to, že to neurobíte, sú také astronomické. To nedáva zmysel. “
Hagedorn bol svedkom spolu 63 trení z 10 rôznych druhov v Karibiku a Tichomorí. (Mary Hagedorn) 
Asi tretine všetkých koralov hrozí vyhynutie a niektorí odborníci na koraly hovoria, že by sme mohli prísť o útesy, ako ich poznáme do roku 2050. (Mike Henley v Národnej zoologickej zoologickej záhrade) 
„Ak stratíme koralové útesy, bude to prvý ekosystém, ktorý sme stratili, kým je človek nažive. Bude to na našich hodinkách a hlavne vďaka nám. Nemyslím si, že je to prijateľné, “hovorí Hagedorn vpravo. (Jim Daniels) 
Mary Hagedorn vytvorila prvé mrazené úložiská koralových spermií. „Banky spermií“ so vzorkami z koralov elkhornových, ktoré sú tu zobrazené, a havajské huby v koraloch sú poistkou rôznych druhov. (Carlos Villoch / špecializovaný sklad / Corbis) Výzva pre Hagedorn je na správnom mieste v pravý čas. V Oahu je pripravená, keď sa havajské koraly húb rozmnožia dva dni po splne v júni, júli, auguste a septembri. Postupom času vylepšila svoje metódy zberu gamét. Keď koraly začínajú „zapadať“, čo znamená, že sú kupané zväzkami vajíčkových spermií, ktoré sú pripravené na prepustenie, Hagedorn a jej tím potápačov položili na jednotlivé koraly jemné, prispôsobiteľné siete. Na sieti je plastový lievik pripevnený k poháriku so vzorkou a plavák. Keď sa koralové potery splodia, kajakári odoberú vzorky a privedú ich na pobrežie. "Naozaj dúfame, že to je ten typ procesu, ktorý môžeme naučiť takmer všetkým vedcom, a môžu to urobiť v malom laboratóriu na pláži, " hovorí.
Spermie a vajíčka sú životaschopné iba niekoľko hodín, takže Hagedorn a jej tím pracujú rýchlo. Keď sa laboratórium v laboratóriu rozpadne, Hagedorn vyčistí vajíčka a študuje pohyblivosť a koncentráciu spermií pod mikroskopom, podobne ako odborníci na ľudskú plodnosť. Zvyčajne rád zhromažďuje spermie od piatich do siedmich mužov, aby zmrazili. Ak pracuje s novým druhom, Hagedorn testuje rôzne rýchlosti zamrznutia. Spermie sa ochladia z izbovej teploty až na teplotu tekutého dusíka alebo mínus 324 stupňov Fahrenheita rýchlosťou asi 10, 20 alebo 30 stupňov za minútu. Potom rozmrazí spermie, skontroluje jej pohyblivosť a rozhodne o miere, ktorá vedie k najväčšiemu percentu silných plavcov. V kritickom teste tohto procesu Hagedorn úspešne použil zmrazené koralové spermie na oplodnenie čerstvých vajec.
Hagedorn tiež zmrazuje koralové embryonálne bunky. Za týmto účelom oplodní čerstvé vajcia čerstvými spermiami a v závislosti od druhu čaká na rast embryí asi 12 až 24 hodín. Potom tieto embryá odtrhne a zmrazia embryonálne bunky. "Nevieme, ako to urobiť teraz, ale v budúcnosti budeme, dúfajme, schopní vziať tie embryonálne bunky, ktoré v nich majú viac ako pravdepodobné korálové kmeňové bunky, a priviesť ich k jednotlivým koralom, " hovorí Hagedorn. "Dúfam, že biológia ľudských kmeňových buniek sa bude pohybovať takým rýchlym tempom, že budeme schopní rýchlo využiť tieto pokroky a uplatniť ich na koraly."
Hagedorn pracuje na rozširovaní svojej havajskej banky o spermie a embryonálne bunky z ryže koralov, druhov, ktoré sú náchylné na choroby a bielenie. V auguste navštívila morské laboratórium Carrie Bow Cay Marine Laboratory v Smithse, aby ohrozila staghorn coral. "Teraz je čas zbierať, " hovorí Hagedorn, zatiaľ čo v koralovom oceáne je stále veľa genetickej rozmanitosti. "Nie o 20 rokov, keď sa populácia môže ešte viac zrútiť." Poď november, Hagedorn a Smithsonian Conservation Biology Institute, v spolupráci s Austrálskym ústavom pre morské vedy, Sydneyskou zoologickou záhradou Taronga a ďalšími, vytvoria zmrazenú banku spermií pre dvoch. hlavné druhy koralov z Veľkého bariérového útesu.
Sledujte úchvatné podvodné zábery pri pobreží Panamy, kde sa koralové útesy rozmnožujú v návale starostlivo načasovaného zásahu.Nancy Knowlton, renomovaný biológ koralových útesov a Smithsonianova katedra morských vied v Prírodovednom múzeu, súhlasí s Hagedornom, že vedci by mali používať nástroje, ktoré majú na zmiernenie úbytkov koralov. Kryokonzervácia je podľa nej „veľmi dôležitým nástrojom v súprave nástrojov“.
„Koraly sa zvyčajne reprodukujú a množia a nepotrebujú, aby sme im pomáhali, “ hovorí Knowlton. "Ale vzhľadom na neistý stav útesov okolo planéty je možné, že pre niektoré druhy, najmä pre vzácne druhy, budeme musieť čerpať z týchto kryokonzervovaných bánk, aby sme sa uistili, že nevyhynú."
Hagedorn pracuje na vývoji ďalších nástrojov, honí metódu zmrazenia malých, jednom až dvoch milimetrových úlomkov korálov. Okrem sexuálnej reprodukcie sa koraly môžu rozmnožovať aj asexuálne - ak sa kúsok odlomí, môže sa zakoreniť v morskom dne a začať novú kolóniu. „Po rozmrazení by sa títo malí dospelí mohli zlepiť a pravdepodobne by sa mohli v priebehu rokov reprodukovať, “ hovorí Hagedorn. Je tiež zástankyňou chovu koralových lariev v akváriách po celom svete. V Curacao, skupina vedcov s koralovým konzorciom SECORE, založeným v roku 2002, ktorého je členom Hagedorn, experimentuje s chovom koralov v poloprírodnom prostredí, potrubím vo vode z útesu, aby boli mladé koraly vystavené pôsobeniu patogény a výkyvy teploty vo voľnej prírode bez predátorov.
Kryokonzervácia a obnova koralov musia samozrejme ísť ruka v ruke s prácou na zlepšení zdravia voľne žijúcich ekosystémov. "Nerobí nič dobré, keď dávate pekné malé juvenilné koraly, ktoré ste vychovali z vajíčok a spermií, do terénu, ak podmienky, ktoré zabili koraly na začiatku, stále pretrvávajú, " hovorí Knowlton.
Hagedorn by nakoniec rád videl, ako sa kryokonzervácia koralových buniek vykonáva v globálnom meradle. "Veľa ma naučila mať nadšenie pre to, čo robíš, a vytrvalosť vydržať to a pokračovať vo veciach, ktorým veríš, " hovorí Ginnie Carterová, biotechnikka v Hagedornovom laboratóriu.
„Ak stratíme koralové útesy, bude to prvý ekosystém, ktorý sme stratili, kým je človek nažive. Bude to na našich hodinkách a hlavne vďaka nám. Nemyslím si, že je to prijateľné, “hovorí Hagedorn. Berie vážne potrebu, aby ľudia cítili osobnú zodpovednosť za starostlivosť o Zem. "Pre mňa je môj príspevok koralový, " hovorí.
Margaret Wertheim hovorí o tom, ako ju inšpirovala matematika a zmena podnebia na začatie projektu Korzický útes Hyperbolic Crochet
