公共水族館培育的珊瑚提供了新的研究機會，並為移植到自然的計劃提供了更健康的資源。這兩者都是珊瑚礁生態系統繁榮未來的重要組成部分，珊瑚礁支持著地球海洋中大約25%的生命。然而，這種努力的長期成功部分取決於維持水族館培育的珊瑚的遺傳多樣性，這將增加對海洋變暖和酸化等威脅的複原力。

在今天（11月14日）發表在《海洋科學前沿》雜誌上的一項研究中，一個由斯坦哈特水族館生物學家和加州科學院珊瑚繁殖實驗室的研究人員組成的多元化團隊首次為水族館繁殖的珊瑚製作了血統，或”家譜”，並提供了一份維持水族館繁殖的珊瑚的遺傳多樣性的最佳做法清單。

館長麗貝卡-奧爾布賴特博士說：”遺傳多樣性是使物種能夠適應氣候變化帶來的無數威脅的原因。”她創建了珊瑚產卵實驗室，這是地球上僅有的幾個能夠成功繁殖珊瑚的設施之一。奧爾布賴特的工作是學院”珊瑚礁的希望”倡議的一個組成部分，該倡議旨在阻止珊瑚礁在這一代的衰退。”對於像我們珊瑚產卵實驗室這樣的設施來說，確保每一代珊瑚的多樣性使我們能夠進行更有力的實驗，這是更好地了解珊瑚如何在我們不斷變化的地球上茁壯成長的關鍵因素。對於那些進行外植的組織來說，遺傳多樣性的增加意味著在野外生存的機會更大”。

學院館長麗貝卡-奧爾布賴特博士在帕勞潛水，這項研究的珊瑚是在那裡收集的

在這項研究中，研究人員對2019年和2020年在珊瑚繁殖實驗室產下的兩代Acropora hyacinthus珊瑚的父母系和後代進行了遺傳分析。根據珊瑚的DNA之間的相似性，研究人員能夠確定個體之間的關係，如親子關係或兄弟姐妹關係。

“珊瑚是廣播式產卵，這意味著多個珊瑚群同時向水中釋放精子和卵子，因此沒有辦法立即判斷哪個珊瑚養育了哪個後代，”學院珊瑚研究員和研究作者Elora López-Nandam博士說。”令人驚訝的是，我們發現，在2019年產卵的四個繁殖地點中，只有兩個殖地點在23個後代中養育了22個後代，這些後代都能活到2歲。這給我們帶來了很多新的問題，讓我們去探索這兩個親本是如何如此成功的，其答案可以幫助我們更好地了解珊瑚的更廣泛的繁殖。”

López-Nandam說：”雖然成功的珊瑚產卵事件證明了我們能夠多麼密切地模仿自然的海洋條件，但不可避免的是，在水族館環境中存在著與野生環境不同的環境壓力，並可能在每一代珊瑚中選擇某些性狀。因此，除了親緣關係，研究人員還篩選了所有4.5億個DNA鹼基對–如果一個生物體的基因組是一本書，那麼鹼基對就是各個字母–從每個採樣的珊瑚中找出連續幾代之間的遺傳差異。”

在學院的珊瑚產卵活動中收集的配子

特別是，研究人員在長達4.5億個字母的代碼中發現了887個點，與那些在野外出生的珊瑚相比，水族館飼養的珊瑚似乎有所不同。

López-Nandam說：”我們發現的許多差異是與光合藻類共生有關的基因途徑，這是許多珊瑚獲得其大部分能量的方式。我們希望在珊瑚繁殖實驗室進行未來的研究，以確定究竟是什麼從水族館環境中驅動這些差異，以及這些基因變異如何影響水族館培育的珊瑚的整體健康或健康。”

正如養育一個孩子需要一個家庭一樣，研究作者指出，為這樣的研究養育珊瑚需要一支獨特的專家隊伍：從庫斯庫斯大小的配子束到阿司匹林大小的珊瑚蟲再到葡萄柚大小的產卵成蟲。

斯坦哈特水族館生物學家和研究作者Lisa Larkin說：”水族館生物學家和科學研究人員之間的這種合作很罕見。世界上很少有地方能把所有這些專家安置在同一棟樓裡，共同為一個共同的目標而努力。學院的獨特之處在於，我們可以推動這種研究的發展，同時也對珊瑚保護產生重大影響。”

Larkin和她在斯坦哈特水族館的同事們花了幾個月的時間來監測水質和跟踪珊瑚的發展，以確保它們每年都有足夠的健康狀態來產卵。

“珊瑚可能是相當挑剔的。它們需要大量的能量來繁殖，如果它們有壓力，它們會把這些能量放在其他地方，”Larkin說。”這需要幾個月的詳細關注，以使它們達到準備好並能夠產卵的程度。”

但是，Larkin補充說，最終的結果足以證明這種努力是值得的。”你照顧了一整年的珊瑚，當它們最終產卵時，你知道你已經完成了一個項偉大的工作。而且，由於每次產卵都會帶來新的研究機會，如適用於珊瑚保護的研究，回報是非常值得的。”