محاسبات جدید نشان می‌دهد که تخم‌ریزی مرجان‌ها هر سال میلیون‌ها تخم آزاد می‌کند

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Andrew Zinin

این مقاله با توجه به روند و سیاست های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

بیشتر انواع مرجان ها یک بار در سال تخم ریزی می کنند. در یک رویداد عظیم چند روزه که با فازهای خاصی از ماه هماهنگ شده است، آنها لکه های وسیعی از تخمک و اسپرم را در اقیانوس آزاد می کنند تا توسط جریان های رانش با هم مخلوط شوند.

صدها هزار استخر شنای المپیک را تصور کنید که پر از گوی های ریز مایل به صورتی است که همگی به یکباره به دریا ریخته شده اند.

در تحقیق جدیدی که در Ecology and Evolution منتشر شده است، محققان برای اولین بار تخمین زده‌اند که چند تخم در یکی از این تخم‌ریزی‌ها نقش دارد و این عدد شگفت‌انگیز است.

بر اساس محاسبات ما، در یک رویداد تخم ریزی، مرجان ها در سراسر منطقه هند و اقیانوس آرام حدود 3.5 کوئینتیلیون تخم آزاد می کنند (اگر تمام صفرها را بنویسید 3,500,000,000,000,000).

این فقط یک چیز عجیب و غریب نیست، بلکه اطلاعات اولیه ای است که ما برای کمک به حفظ گونه های مرجانی زمین برای آینده به آن نیاز داریم.

شمارش دارایی های زیست محیطی زمین نشان می دهد که سیاره ما چگونه عمل می کند. دانستن تعداد کل مورچه هایی که در زمین زندگی می کنند (حدود 20 کوادریلیون) به دانشمندان اجازه می دهد تا تخمین بزنند که مثلا چه مقدار کربن می توانند حذف کنند.

دانشمندان نقشه برداری از نیم تریلیون کلنی مرجان بالغ و همچنین ردیابی تولید جهانی تخم ماهی را انجام داده اند. این اعداد به ما در مورد عملکرد و سلامت اکوسیستم ها می گویند.

شمردن طبیعت همچنین به ما در مورد قدرت آن در بازسازی می گوید. زندگی اقیانوس‌ها، و به‌ویژه صخره‌های مرجانی، بار سنگین گرمایش جهانی را متحمل می‌شوند. از سال 1950، تقریبا 50 درصد از پوشش صخره های مرجانی جهان ناپدید شده است.

به همین دلیل است که می‌خواهیم در مورد ظرفیت مرجان برای تولید مثل و زادآوری بدانیم.

مطالعه جدید ما اولین تخمین از پتانسیل تولیدمثلی مرجان ها را در سراسر منطقه هند و اقیانوس آرام، که یک نقطه داغ برای تنوع زیستی دریایی است، ارائه می دهد.

تخمین ما از 3.5 کوینتیلیون تخم رها شده در زمان تخم ریزی، یک خط پایه اساسی از آنچه این صخره ها در حداکثر ظرفیت تولید می کنند، ایجاد می کند.

با اندازه‌گیری صدها گونه مرجانی، متوجه شدیم که بیشتر تخم‌ها از چند گروه کلیدی آمده‌اند. شاخه های Acropora، Porites (بومی ها یا مرجان های سنگی عظیم) و Montipora حدود نیمی از کل عرضه تخم مرغ را تشکیل می دادند.

چگونه این را فهمیدیم؟ ما تقریبا به 190000 کیلومتر مربع از صخره‌های استوایی (73000 مایل مربع) نگاه می‌کردیم، بنابراین نمی‌توانستیم فقط با کلیپ‌بورد بیرون شنا کنیم و شروع به شمارش تخم‌ها کنیم.

در عوض، ما به آنچه در مورد مرجان و تخم مرغ می دانستیم در مقیاس های کوچک، متوسط ​​و بزرگ نگاه کردیم.

ابتدا پولیپ های مرجانی را بررسی کردیم. یک مرجان منفرد مستعمره ای از پولیپ های بسیار زیاد است. ما محاسبه کردیم که چند تخمک در داخل پولیپ متوسط ​​قرار می گیرد.

بعد، تخمین زدیم که در هر مرجان کامل چند پولیپ وجود دارد. این اجازه می دهد تا بفهمیم که یک کلنی با اندازه متوسط ​​از هر گونه مرجانی چند تخم تولید می کند.

در نهایت، ما این ارقام را با داده های دنیای واقعی در مورد پوشش مرجانی و توزیع جغرافیایی برای صدها گونه ترکیب کردیم.

این ممکن است فرآیندی ساده به نظر برسد، اما شمارش مستقیم تخم‌ها فقط برای تعداد معدودی از گونه‌های مرجانی وجود دارد. این یک کار دشوار است، و برای بسیاری از گونه ها ما هنوز نمی دانیم دقیقا چه زمانی تخم ریزی می کنند.

برای پر کردن شکاف‌های موجود در داده‌ها، تخمین‌هایی را بر اساس الگوهای داده‌های گونه‌های مرتبط انجام دادیم.

ما چیزهای جالب زیادی در مورد تولید تخم مرجان کشف کردیم. برای مثال، مرجان‌های تخته سنگی عظیم بیشترین تخم‌ها را در هر سانتی‌متر مربع از بافت زنده تولید می‌کنند، در حالی که مرجان‌های شاخه‌دار بر تولید کلی تخم در سراسر منطقه غالب بودند.

بنابراین، تحقیقات ما یک عدم تطابق مقیاس مهم را کشف کرد. این بدان معنی است که خروجی در سطح پولیپ یا کلنی لزوما به برون ده تخم مرغ منطقه ای بالا ترجمه نمی شود.

ما همچنین دریافتیم که در حالی که برخی از گروه‌های گونه‌ها به طور متوسط ​​تخم‌های کمتری تولید می‌کنند، گونه‌های منفردی در آن گروه‌ها وجود دارند که کارخانه‌های تخم‌مرغ بسیار پربازده بودند.

حتی در گروه گونه‌های شاخه‌دار Acropora، یک گونه 10 برابر بیشتر از بقیه تخم‌ها در هر سانتی‌متر مربع تولید می‌کرد.

این نوع اطلاعات در سطح گونه ها به ما می گوید که اسب های کاری واقعی تعمیر صخره ها چه هستند. ما به مقدار بیشتری از آن نیاز داریم - و این به معنای اندازه گیری های واقعی سطح گونه ها است.

چرا این برای حفاظت از صخره ها بسیار مهم است؟ تولید مثل پل اساسی برای بهبود پس از امواج گرمای شدید دریایی است. صخره‌های آسیب‌دیده بدون عرضه نوزادان مرجانی تازه روی صخره نمی‌توانند بهبود یابند.

مطالعه ما طرحی کاربردی و مبتنی بر داده برای حفاظت و توانبخشی مرجان ارائه می دهد. با علم به اینکه تعداد انگشت شماری از گروه های مرجانی بیشترین پتانسیل را برای تعمیر دارند، مدیران و حافظان محیط زیست می توانند توجه خود را بر این وزنه های سنگین متمرکز کنند.

کار ما چیزی است که برآورد «مرتب اول» نامیده می‌شود: یک پیش‌نویس تقریبی با مقدار زیادی (اما قابل اندازه‌گیری) عدم قطعیت. این شروع خوبی است، زیرا به ما امکان می دهد تا ایده ای از مقیاس تولید مثل مرجان ها و تفاوت های بین گروه های مرجانی داشته باشیم.

اکنون باید تخمین‌های خود را با بیرون رفتن و اندازه‌گیری مستقیم تخم‌گذاری در میان گونه‌های مرجانی جدید و متنوع، اصلاح کنیم. این یک چشم‌انداز هیجان‌انگیز و در عین حال دلهره‌آور است - 190000 کیلومتر مربع (73000 مایل مربع) منطقه زیادی برای پوشاندن با کلیپ‌بورد است.

M. M. Bilodeau و همکاران، الگوهای باروری مرجانی در سراسر اقیانوس آرام هندوستان، اکولوژی و تکامل (2026). DOI: 10.1002/ece3.74441

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.