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台灣之光!中山大學團隊成功解凍並培育「冷凍珊瑚」幼體至成熟期
明日科學
發布於 7 個月前

台灣國立中山大學研究生阿拉·娜麗達(Arah Narida)通過對凍存的珊瑚幼蟲施以高能激光,首次成功使其達到成熟階段。這項研究的突破為珊瑚的長期保存與礁石修復開啟了新篇章。

長久以來,科學家利用低至-196°C的超低溫將珊瑚進行冷凍保存,希望未來能將這些珊瑚種植到受白化和酸化影響的珊瑚礁上。然而,珊瑚的凍存過程艱難重重,因為冷凍和解凍對細胞造成極大的破壞。

阿拉·娜麗達說,在冷凍步驟中,為了避免冰晶對珊瑚細胞造成傷害,她首先會使用防凍劑清洗這些小動物。雖然防凍劑有毒性,但它能滲透到幼蟲細胞中,排出水分,為下一步的液態氮凍存作準備。

2018年的研究首次實現了珊瑚幼蟲的冷凍與解凍存活,當時科學家們在防凍劑中加入金奈米粒子(gold nanoparticles),以助於在加熱過程中珊瑚均勻受熱。但這些解凍後的幼蟲未能成功定居並發育成成熟珊瑚,最終仍是死亡。

野外僅有5%成熟率 實驗室已成功來到11%

臺灣國立中山大學的研究生Arah Narida使用高功率雷射解凍了冷凍的珊瑚幼蟲。在最近的一項實驗中,Narida注意到秋季收集的幼蟲似乎對冷凍和解凍更具抵抗力,這可能是因為它們已經開始適應野外較冷的溫度。(圖/courtesy of Arah Narida)

娜麗達在2021年進行的實驗中,改良了她的防凍液配方,添加了金(gold)的成分並結合數種不同的防凍化學品以減低毒性。為了快速解凍並減少損害,她使用了設計來焊接珠寶的高功率激光器。接著,她小心翼翼地用海水沖洗掉防凍劑,重新給珊瑚補充水分。最終,實驗中有驚人的11%的幼蟲在解凍後存活下來,並且成功定居和發育成成年體。

巴西里約格蘭德聯邦大學的珊瑚冷凍生物學家雷安卓·戈多伊(Leandro Godoy)對於存活下來的幼蟲表示印象深刻,認為這是一個巨大的進步,特別是考慮到在野外只有大約5%的珊瑚能活到成熟階段。

娜麗達最老的解凍珊瑚已存活近九個月,仍在成長。然而,她和她的研究同作者、台灣國立東華大學的珊瑚冷凍生物學家林家興認為,還有更多工作要做。因為存活下來的珊瑚極為脆弱,可能會出現減慢發育的副作用。他們在實驗室中需要像照顧手術後的病房病人一樣小心照看。

目前的挑戰是進一步提高珊瑚的生存率,使從凍存幼蟲開始的大規模珊瑚礁恢復變得實際可行。這項研究刊登在《海洋生物學前沿》。

更多科學與科技新聞都可以直接上 明日科學網 http://www.tomorrowsci.com

首圖來源:Getty BY4.0

圖片來源:courtesy of Arah Narida ccBY4.0

參考論文:

1.First successful production of adult corals derived from cryopreserved larvae.Frontiers in Marine Science

延伸閱讀:

1.科學家透過「等體玻璃化」技術漂白並冷凍珊瑚以助保育

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