Lautsprecher | Transkript |
| Anderson Mayfield | Alles klar, danke fürs Einschalten. Mein Name ist Anderson Mayfield und ich bin Assistenzwissenschaftler an der NOAA und der University of Miami. |
| Und heute werde ich mit Ihnen über einige der Forschungen sprechen, die ich in den letzten etwa 20 Jahren durchgeführt habe, um das Schicksal von Riffkorallen vorherzusagen. |
| Und da ich in den nächsten 35 bis 40 Minuten versuchen werde, eine Menge Material abzudecken, möchte ich hier gleich zu Beginn meine Anerkennung für meine Förderorganisationen aussprechen, insbesondere NSF, NOAA, |
| Living Oceans Foundation. Ein Großteil der Arbeit, die ich im Laufe meiner Karriere erledigen durfte, fand remote statt |
| Standorte nutzen einige ziemlich neue Technologien, die tendenziell teuer sind, daher hatte ich das große Glück, mit diesen hervorragenden Agenturen zusammenzuarbeiten, die diese Arbeit unterstützt haben. |
| Daher interessiere ich mich eigentlich für alle Facetten der Korallenbiologie, angefangen bei der grundlegenden Zellbiologie. Wie funktionieren die Zellen im Alltag? Die Zellen sind wirklich überfüllt, wie ich Ihnen zeigen werde. |
| Ich habe einen ziemlich langen Aufenthalt verbracht, in dem ich im Wesentlichen die Aquarienstudien durchgeführt habe, bei denen ich Korallen mit verschiedenen Stressfaktoren wie Temperaturen und Ozeanversauerung herausgefordert habe. |
| PCO2-Werte. und wir taten dies in Mikrokosmen und Mesokosmen. Wir nennen das Umweltphysiologie und...ich werde Ihnen heute tatsächlich einige Daten dazu zeigen. |
| Was mich in den letzten Jahren wirklich beschäftigt hat, und das ist sozusagen das Herzstück dieser Präsentation, sind Vorhersagen. |
| Ich beziehe mich hier auf die molekulare Diagnostik. Woher wissen wir, ob eine Koralle krank ist? Normalerweise warten wir mit der Diagnose, bis es fast tot ist. Was ich tun möchte, ist, irgendwie zu pushen... |
| von diesem retroaktiven Diagnoseansatz zu einem proaktiveren Ansatz übergehen. Können wir subtile Verschlechterungen der Korallengesundheit erkennen, bevor sie krank werden? |
| Können wir vorhersagen, welche davon in den kommenden Jahrzehnten am besten abschneiden werden und welche nicht? |
| Das ist also sozusagen das Herzstück dessen, was ich tagein, tagaus tue, und auch eines, über das ich heute sprechen werde. |
| Deshalb entschuldige ich mich bei denen unter Ihnen, die einige meiner JMP-Vorträge schon einmal gehört haben; Du wirst viele Wiederholungen sehen, |
| Aber im Grunde möchte ich alle über die Biologie ihrer Korallenriffe auf den gleichen Stand bringen, die für das Verständnis von entscheidender Bedeutung sind |
| warum ich die Dinge so gemacht habe, wie ich sie gemacht habe. Ich werde über einige Probleme sprechen, mit denen Korallenriffe konfrontiert sind. Leider arbeiten die meisten von uns jetzt im Korallenriffbereich, |
| Korallenriffe werden nicht nur deshalb untersucht, weil sie schön und faszinierend sind, sondern auch, weil sie so schnell absterben. |
| Dann werde ich über zwei völlig unterschiedliche, aber möglicherweise komplementäre Ansätze zur Vorhersage des Schicksals von Korallen sprechen. Einer von ihnen untersucht grundsätzlich globale Temperaturtrends anhand von Satellitendaten. Darauf verlassen sich die meisten Menschen |
| während wir gerade sprechen. Dann werde ich mit Ihnen über einige neue Daten sprechen und JMP verwenden, um Ihnen zu zeigen, wie schnell Sie einige molekulare Analytdaten direkt von der Maschine erhalten können |
| und gehen Sie direkt mit der Erstellung von Vorhersagen mithilfe eines zellbasierten Ansatzes um. Anstatt also globale Temperaturmuster zu betrachten, um Vorhersagen über die Gesundheit der Korallen zu treffen, schauen wir tatsächlich in die Korallenzellen, um zu sehen, ob wir etwas diagnostizieren können, das möglicherweise schief läuft. |
| Da ich versuche, in relativ kurzer Zeit so viel abzudecken, werde ich die Dinge naturgemäß beschönigen. Wenn Sie also Fragen haben, lade ich sie hoch |
| Alle Daten, die ich Ihnen heute zeigen werde. Es gibt versteckte Folien. Es kann sein, dass Sie einige Dinge sehen, die ich in JMP mache, und Sie verstehen nicht, was passiert ist. |
| Sie befinden sich tatsächlich in PowerPoint. Wenn Sie es also herunterladen, können Sie Schritt für Schritt die wesentlichen analytischen Details sehen. |
| Das können Sie entweder tun. Sie können, Sie können, ich mache alle Daten Open Access, das PowerPoint, also schicken Sie mir eine E-Mail. Sie können meine persönliche Website besuchen, die ich hier aufgeführt habe. |
| Für Fragen stehe ich auf jeden Fall gerne zur Verfügung. Und ich denke, diese Daten sind wichtig. Sie wissen also, dass sie noch nicht veröffentlicht sind. Aber wissen Sie, schauen Sie sich diese gerne in Ruhe bei Ihnen an. |
| Daher denke ich, dass die meisten Menschen eine allgemeine Vorstellung davon haben, was ein Korallenriff ist. Ich möchte die Definition einfach gleich zu Beginn verwerfen, es handelt sich um eine Struktur auf Kalziumkarbonatbasis. |
| Es ist durch eine Tier-Pflanzen-Symbiose entstanden. Sie mögen wärmeres Wasser. Aber wie Sie gleich sehen werden, nicht zu warm. |
| Sie befinden sich in der Regel in der Nähe des Äquators und der Tropen und weisen eine sehr hohe Artenvielfalt an Fischen und Wirbellosen auf. Wie Sie auf diesem Bild sehen können, |
| Es gibt jede Menge Verstecke für kleine Organismen. Dies bedeutet, dass sie wichtige Brutstätten für kommerziell wichtige Fischereien sind und die Küste buchstäblich abpuffern |
| von ... Küsten vor Sturm- und Wellenschäden, die dem Menschen eine Reihe von Ökosystemdienstleistungen bieten. Ehrlich gesagt habe ich Korallenriffe nicht deshalb studiert. Ich studiere sie, weil ich denke |
| Sie sind schön. Ich liebe es zu tauchen. Und ich denke, die zugrunde liegenden gerüstbildenden Organismen sind für sich genommen wirklich faszinierend, und damit auch die Riffkoralle. |
| Eine Riffkoralle ist eigentlich nicht nur ein Tier. In etwa der Hälfte seines Gewebes befinden sich Pflanzenzellen, insbesondere Dinoflagellatenalgen. |
| Diese Dinoflagellaten, die ich Ihnen hier gezeigt habe, dieser zungenbrecherische Familienname ist Symbiodiniaceae, diese Dinoflagellaten sind photosynthetisch aktiv. Sie binden Kohlenstoff aus etwas Sonnenlicht, genau wie eine Pflanze, und verlagern den Kohlenstoff, den sie binden, in ihren Wirt |
| Ja. Korallen können fressen; Sie haben spezialisierte Nesselzellen, sogenannte Nematozysten, die alle Nesseltiere haben. |
| Aber ehrlich gesagt sind sie für den Großteil ihres Ernährungsbedarfs auf ihre Endosymbioten angewiesen. Auch die Endosymbioten bekommen |
| Etwas, sie beziehen die Abfallprodukte der Korallen für ihren Stoffwechsel. Sie bekommen Schutz. Es ist wirklich kompliziert |
| Gegenseitigkeitsvereinigung, die seit über 50 Jahren im Mittelpunkt der Forschung steht, aber es gibt immer noch viele Schlüsselaspekte, die wir nicht verstehen. |
| Tatsache ist, dass Sie für diesen Vortrag wissen müssen, dass Korallen zu etwa zwei Dritteln tierisch und zu einem Drittel pflanzlich sind |
| Physiologische Perspektive. Es ist also im Grunde das physiologische Oxymoron in dem Sinne, dass es sich um ein Tier handelt, das über diese wechselseitige Symbiose mit den Dinoflagellaten-Algen Photosynthese betreiben kann. |
| Wenn Sie die Gesundheit einer Koralle verstehen möchten, müssen Sie sich nicht nur auf die Koralle selbst konzentrieren, sondern auch auf ihre Dinoflagellaten-Endosymbioten. Und es geht tatsächlich darüber hinaus. |
| Korallen beherbergen ein ganzes Mini-Ökosystem, das wir Mikrobiom nennen. Es gibt eine Vielzahl von Bakterien, Viren und Pilzen, die auf, innerhalb oder sogar innerhalb des Korallenskeletts leben. |
| Ich werde heute eigentlich nur über die Dinoflagellaten und den Korallenwirt sprechen, aber wenn man wirklich ein ganzheitliches Verständnis haben möchte, muss man das Ganze berücksichtigen, was wir in Anführungszeichen Holobionten nennen, was eine Verschmelzung darstellt von Wirt und Symbiont. |
| Daher denke ich, dass dies den meisten von Ihnen wahrscheinlich bereits bekannt ist. Es gibt zahlreiche globale Bedrohungen für Korallenriffe. Es gibt Dinge wie Küstenentwicklung, die zu Meerwasserverschmutzung führt. Es gibt Überfischung. |
| In Florida sind wir besonders besorgt über Krankheiten. Derzeit gibt es eine sogenannte Steinkorallen-Gewebeverlustkrankheit, die Floridas Riffe verwüstet. |
| Aber im globalen Maßstab würden die meisten Korallenbiologen meiner Meinung nach den Klimawandel als die größte Bedrohung für Korallenriffe bezeichnen. Der Grund |
| Diese Korallen leben im Grunde bereits nahe der oberen Grenze ihrer Thermotoleranz. Wenn Sie die Temperatur etwas erhöhen |
| als sie ertragen können, werden sie ausbleichen. Sie werden also sehen, was Sie auf diesem Bild hier sehen. Und das bedeutet, dass sie entweder ihre Dinoflagellaten verloren haben. |
| Entweder haben sie sie vertrieben oder sie haben sie verdaut. Die Dinoflagellanten sind vielleicht noch in der Koralle, aber sie haben ihre Wirkung verloren |
| Diese Korallen können keine Photosynthese mehr betreiben, was bedeutet, dass sie sich nicht mehr selbst ernähren können. |
| Wenn sie nicht in der Lage sind, schnell wieder Symbionten zu gewinnen oder vielleicht einen Schwall an nahrungsreichem Meerwasser zu bekommen, das an ihnen vorbeifließt, werden sie verhungern und sterben. |
| Wenn man also etwa ein Grad Celsius über die mittlere Höchsttemperatur des Jahres steigt, sieht man normalerweise Bleichen. |
| Und das ist seit Jahrzehnten bekannt. Was die NOAA also vor etwa 20 Jahren tat, sie startete dieses Programm namens Coral Reef Watch. Es ist wirklich eine schöne Website. Ich empfehle Ihnen, es sich anzusehen. Und es basiert auf einer wirklich einfachen Idee. Sie setzen Korallen Wasser aus, das heißer ist als für sie normal |
| über einen längeren Zeitraum hinweg ist das generell schlecht. Die Idee ist als „Grade-Heating-Woche“ bekannt, deshalb werde ich versuchen, sie zu erklären. |
| Das ist ... Ich entschuldige mich für die niedrige Auflösung, aber es handelt sich um eine Anleitung, die sie auf ihrer Website veröffentlichen. Gehen wir also diese Zahl durch, denn sie ist wichtig. |
| Auf der linken Y-Achse sehen Sie also SST, das für Meeresoberflächentemperatur steht, also von Satelliten abgeleitete Temperaturdaten. |
| Auf der rechten Seite sehen wir eine Grad-Heizwoche, die im Wesentlichen ein Integral der Grad Celsius über dem Normalwert multipliziert mit der Zeit ist. In diesem Fall ist die schraffierte blaue Linie bei etwa 29 Grad der nachlaufende Mittelwert des heißesten Monats des Jahres, was in diesem Fall vielleicht der Fall zu sein scheint |
| Ich schätze im Sommer. |
| Ab einem Grad über diesem monatlichen Durchschnittswert beginnen Sie also, Stress aufzubauen. Das wäre also 29 plus eins ist 30. |
| Die Zeit, die diese Korallen über 30 Grad verbringen, und dieses Beispiel stammt aus dem Palmyra-Atoll, |
| ist, wenn Sie diese Grad-Heizungswochen ansammeln. Wenn Sie also vier Wochen lang ein Grad Celsius über dem mittleren Monatshöchstwert haben, wären das vier Grad Heizwochen. |
| Sie hatten zwei Wochen lang zwei Grad Celsius über dem mittleren Monatshöchstwert, in diesem Fall also 31 Grad, das wären also auch vier Grad Heizwochen. Also das... |
| Ihre zugrunde liegende Hypothese lautet, wissen Sie, dass zwei Grad Celsius über dem durchschnittlichen Monatshöchstwert für zwei Wochen zu demselben Bleich-Endpunkt führen werden |
| als ein Abschluss für vier Wochen. Aus der Sicht eines Physiologen könnte es hier einige Probleme geben, aber ich denke, insgesamt ist das ziemlich gut |
| metrisch. Und was ihr zugrunde liegender Maßstab ist: Sobald Sie in den Heizwochen über etwa vier Grad Celsius kommen, sobald Sie in diesem Zeitfenster von vier bis acht Grad angekommen sind, werden Sie wahrscheinlich anfangen, eine Ausbleichung zu beobachten. |
| Also, |
| Sie haben einige wirklich schöne GIFs auf der Website, die Ihnen frühere Daten zeigen. Hier geht es also um die letzten, glaube ich, drei oder vier Monate. |
| Dies ist also ein Blick auf die Karibik, und dort, wo Sie im Grunde rot sehen, haben Sie die Graderwärmungswochen von vier bis acht. Hier sagen sie voraus, dass es tatsächlich zum Bleichen kommen wird. |
| Sie tun es nicht ... NOAA selbst führt also keine wirkliche Bodenwahrheit durch |
| Sie verlassen sich darauf, dass Einzelpersonen, Sie wissen schon, per E-Mail und Telefon sagen: „Hey, Sie wissen, dass Ihre Vorhersage in diesem speziellen Riff, das mir gefällt, falsch ist.“ |
| Oder das war richtig.“ Ich denke, wissen Sie, und heutzutage sitzen viele von uns zu Hause. Wir können nicht tauchen. |
| Diese Art von In-Silico-Wissenschaft ist vielleicht das Beste, was wir tun können. Und dieser Sommer ist einfach da. Beobachten Sie, wie sich die Temperaturen entwickeln, und hoffen Sie dann, dass die Korallen den Sturm überstehen. |
| Und ich würde sagen, es gibt einen völlig anderen prädiktiven Ansatz für die Betrachtung der Korallengesundheit |
| Und das sieht eigentlich nicht so aus, also sieht die Coral Reef Watch so aus, als würde sie innerhalb eines Jahres liegen und Ihnen den Fortschritt der Bleiche zeigen |
| über die heißeste Zeit des Jahres. Und sie reichen tatsächlich vier Monate in die Zukunft. Ihre Algorithmen werden also versuchen zu projizieren |
| Wie beim Wetter auch: Was wird in den kommenden vier Monaten auf diesen Riffen passieren? In diesem Modell ist das eine Art |
| Kombination der Coral Watch der NOAA mit einigen UN-Modellen basierend auf IBCC-Klimawandelproduktionsprojektionen, |
| es sieht etwas anders aus. Anstatt also die Temperaturen in den Zellen zu sehen, sehen Sie hier tatsächlich das Jahr, in dem die jährliche starke Bleiche einsetzt. |
| Was bedeutet das? Sie prognostizieren dieses Jahr, basierend auf Temperaturaufzeichnungen und prognostizierten Erwärmungswochen, in denen es zu Bleichen kommen wird |
| jedes Jahr. Und das ist beängstigend, denn wenn Korallen ein Jahr lang bleichen, |
| In einem heißen Sommer kann es zum Beispiel zu einem Absterben der Korallen kommen, aber die Korallen werden sich erholen. Einige werden sich akklimatisieren. Möglicherweise sehen Sie sogar eine Anpassung |
| Wenn es immer wieder Jahre der Bleiche gibt, in denen es im Grunde keine Ruhepause gibt, dann kommt es bei den Korallen dazu, dass die Korallenriffe wirklich zu verfallen beginnen. Und Sie können sehen, dass das beängstigend ist, denn wenn Sie auf die Skala schauen, |
| 2015, das ist offensichtlich schon vorbei. Wir haben Riffe (das ist hier eine Karte von Südflorida), wir haben Riffe, bei denen bereits vorhergesagt wurde, dass sie in der Gesamtheit dieser Pixel, die etwa 25 mal 25 Kilometer groß sind, ausbleichen werden, und zwar bereits jedes Jahr. |
| Was mich also interessiert, ist, dass ich Physiologe bin. Ich möchte...ich möchte nicht versuchen, diesen Modellen zu widersprechen, was ich versuchen möchte |
| Wir müssen uns mit jedem dieser 25 mal 25 Kilometer großen Quadrate befassen, denn wir wissen, dass es sich um Modelle im globalen Maßstab handelt. Sie sagen es dir nicht |
| dass jede einzelne Koralle und in diesen Pixeln ausbleichen wird. Wir wissen, dass es Heterogenität geben wird. Wir wissen, dass es einige stärkere Arten geben wird. Selbst innerhalb der Arten wird es stärkere Genotypen geben. |
| Das interessiert Menschen wie mich. Können wir die räumliche Auflösung dieser Modelle und vielleicht sogar die zeitliche Auflösung verbessern, indem wir sie berücksichtigen? |
| Daten von der Koralle selbst? Hier geht es nur um die Temperatur. Wie könnten wir dies mit der Gesundheit der tatsächlichen Korallen in Einklang bringen? Bevor ich also zur NOAA kam, |
| Vor anderthalb Jahren wurde in den oberen Florida Keys tatsächlich eine Menge Arbeit geleistet, was für mich hervorragend ist. Wir haben es schon |
| Korallenriffe, wir wissen alles über ihre Ozeanographie, ihre Ökologie der letzten 20 oder 30 Jahre. Für jemanden wie mich, der gehen will |
| Nehmen Sie Proben, führen Sie einige Analysen durch und treffen Sie Vorhersagen. Das ist eine wirklich tolle Einrichtung. Ich werde also im Wesentlichen über vier Websites sprechen. Ich werde nur über Cheeca Rocks sprechen, aber ich möchte Ihnen hier nur zeigen, dass wir das haben |
| Die Rocks und Cheeca Rocks sind unsere bevorzugten Küstenriffstandorte. Little Conch und Crocker Reef liegen vor der Küste, es gibt tatsächlich noch viel mehr. |
| Aber wir wissen aus unserem großen Datensatz der letzten 20 oder 30 Jahre, dass diese Küstenriffe widerstandsfähiger sind. |
| Korallen sind stärker, die Korallenbedeckung ist höher, sie widerstehen Krankheiten und hohen Temperaturen besser. Und das liegt daran, dass sie stressverhärtet sind |
| Diese Umgebungen sind miserabel. Es ist also irgendwie paradox, dass sie in einer schmutzigen Welt leben |
| trübes Wasser, in dem Korallen ... nährstoffreiches Wasser, in dem die Korallen normalerweise nicht gedeihen würden, aber sie haben sich an das Leben dort angepasst oder sich vielleicht daran gewöhnt. Wenn also künftige Stressfaktoren auf sie zukommen, sind sie besser in der Lage, ihnen zu widerstehen. Also |
| Während die vorgelagerten Riffe vielleicht diejenigen sind, an denen Sie Ihren Urlaub verbringen möchten, hat das Wasser das wunderschöne karibische Aussehen. |
| aber die Korallen sehen aus wie rechts. Es sind nur kleine Korallenflecken. Der Großteil davon ist durch Bleiche und Krankheiten abgetötet worden. Küstenriffe sind immer noch groß zu sehen |
| riesige Korallenkolonien. Die Art, die Sie hier sehen, ist Orbicella faveolata, und das werde ich in diesem Vortrag vorstellen. |
| Vor allem von Cheeca Rocks kann man einige wirklich schöne Bilder machen. In einigen National Marine Sanctuary und auf einigen NOAA-Websites, insbesondere auf dieser, können Sie einen virtuellen Tauchgang machen. |
| Schauen wir uns also die Temperaturdaten von Cheeco Rocks an und betrachten sie im Kontext dessen, was ich Ihnen zuvor über diese Grad-Heizungs-Wochen erzählt habe |
| Vorhersagen der NOAA zur Korallenbeobachtung. Eigentlich habe ich das in Graph Builder gemacht. Wenn ich später zu JMP gehe, sollte ich erwähnen, dass ich es tatsächlich verwende |
| eine Beta-Version von 16. Ich werde jedoch keine Tools vorstellen, die JMP 15-Benutzern nicht bereits zur Verfügung stehen. |
| Es werden sehr grundlegende Dinge sein. Es gibt also nichts, was von Natur aus JMP 16-spezifisch ist, was ich Ihnen in diesem Vortrag zeigen werde. |
| Hier verwende ich also Graph Builder. Ich habe versucht, die Korallenuhr-Grafik der NOAA zu emulieren, habe mich aber nur auf Cheeca Rocks konzentriert. Wir haben also die Meeresoberflächentemperatur auf der linken Y-Achse, |
| rechts die Gradheizwochen. Die mittlere Durchschnittstemperatur in Cheeca Rocks liegt also im Juli und August. Die höchste Temperatur des Jahres liegt also im Juli und August. Und es sind 31 Grad, was für ein Korallenriff schon sehr heiß ist. |
| Wenn man die Art der UN NOAA-Empfehlung des durchschnittlichen monatlichen Maximums plus eins verwendet, wären das 32 Grad. Man würde also erwarten, dass Korallen beginnen, Stress aufzubauen |
| über 32 Grad. Sie würden Ihre Grad-Heizwochen basierend auf der Zeit berechnen, in der die Temperatur über 32 °C lag. Allerdings wissen wir, dass das eigentlich zu heiß ist. Wenn du |
| Wenn Sie Ihre Grad-Heizwochen auf 32 basieren würden, würden Sie nie den Schwellenwert von vier Grad-Heizwochen erreichen, der hier die unterste schraffierte rote Linie ist. |
| Stattdessen habe ich in diesem Diagramm die Berechnung der Heizgradwoche in JMP auf 31,3 zurückgesetzt. Das ist |
| Art unserer Bleichschwelle. Da wir diese Seiten so oft besuchen, wissen wir, dass 32 zu hoch ist. Sobald diese Korallen über 31,3 liegen |
| vier bis acht Wochen lang, dann beginnen sie zu bleichen. Sie wissen also, dass man nicht sagen soll, dass die Modelle der NOAA-Korallenuhren schlecht sind, es ist nur so, dass sie an bestimmten Standorten möglicherweise anhand Ihrer eigenen Feldbeobachtungen angepasst werden müssen. |
| Dies ist also tatsächlich ein Blick auf die Jahre, in denen wir Cheeca Rocks im Detail studiert haben. Und Sie können sehen, dass wir zum ersten Mal 2014 und 2015 Bleichen beobachtet haben, und die Grad-Erhöhungswochen in diesen Jahren, basierend auf unserem 31.3 |
| Der Schwellenwert, der die durchgezogene rote Linie darstellt, lag über 10, was sehr viel ist. |
| Daher würden wir in diesen Jahren definitiv mit einer Bleiche rechnen. Die Anomalie ist das Jahr 2016. 2016 ist in der Grafik etwas verdeckt, aber Sie können den oberen Teil davon sehen, den obersten roten Punkt |
| Die Säule liegt so ziemlich in der Heizwoche mit neun bis zehn Grad. Die Riffe hätten in diesem Jahr ausbleichen sollen, aber das geschah nicht. |
| Das könnte also eine Akklimatisierung oder einfach nur eine Genesung im Allgemeinen sein, aber das ist das ungewöhnliche Jahr. 2017 war ein kühleres Jahr, obwohl wir acht Wochen lang eine Erwärmung erlebten, in der die Riffe nicht ausbleichten, sondern dann die Ausbleichung 2018 und 2019. |
| Und dann habe ich das erst heute Morgen aktualisiert, um es auf das Jahr 2020 zu vergrößern, und leider habe ich, als ich diese Präsentation vor ein paar Wochen zum ersten Mal gehalten habe, |
| Wissen Sie, bei uns gab es keine Bleichgefahr, aber jetzt können Sie sehen, wie die roten Balken über vier Grad steigen, da die Temperatur in den letzten Wochen über 31,3 °C lag, sodass wir wahrscheinlich leider ein weiteres Bleichjahr erleben werden. |
| Das Gute an der Arbeit mit Korallen ist, dass sie sitzend sind und sich daher nicht bewegen, außer wenn ihre Larven schlüpfen. Innerhalb dieser Websites |
| Wir können uns nicht nur das Bleichen ansehen |
| Jahr für Jahr haben wir markierte Kolonien. Wir können sie zu unterschiedlichen Zeiten beproben und sehen, wie sich ihre Physiologie im Einklang mit diesen Temperaturänderungen verändert. |
| Und dann könnten wir tatsächlich den Luxus haben, da wir wissen, was jedes Jahr in Bezug auf das Bleichen passiert ist, wissen Sie, wir können Rückschlüsse ziehen. Wir wissen, hey, ich habe die Probe im März genommen; |
| Diese Koralle ist im August gebleicht. Vielleicht könnten wir uns die Biopsien ansehen, die wir zuvor gemacht haben, und sehen, ob wir Stress feststellen können. |
| Was ich wirklich tun möchte, ist nicht so sehr, den Zeitplan des Bleichprozesses zu betrachten, weil ich denke, dass Coral Watch das gut genug macht. |
| mehr Bleichmittel im Sommer. Wir werden das nicht verbessern können. Vielleicht können Sie das Timing etwas besser hinbekommen. Was ich wirklich wissen möchte ist, |
| Warum sehen Sie in diesem speziellen Fall teilweise gebleicht (das ist PB), gebleicht (das ist BL) oder NB (nicht gebleicht), warum sehen Sie? |
| diese Heterogenität? Es ist nicht so offensichtlich, außer dass Sie vielleicht unten rechts verblassende Kolonien sehen. Sie sehen Kolonien, die nicht verblassen. |
| Warum sind manche Korallen stärker als andere? Können wir Informationen aus diesen Kolonien nutzen, um grundsätzlich einen Test durchzuführen, der eine Signatur, eine proteomische oder eine molekulare Signatur einer gestressten Kolonie erstellt? |
| im Vergleich zu einem belastbaren. Das ist es, was meiner Meinung nach tatsächlich nützlicher wäre. Könnte vielleicht nicht dazu in der Lage sein |
| ...um im Voraus zu wissen, welche Korallen zuerst oder als zweites bleichen werden. Aber vielleicht können wir es anhand meines Wissens wissen, hey |
| Biopsie, basierend auf meiner molekularen Analyse und meinem daraus resultierenden Vorhersagemodell, gehe ich davon aus, dass diese Koralle dem Bleichen durch diese hier besser widerstehen kann. |
| Das ist also sozusagen mein Ziel. Und ich habe in der Vergangenheit versucht, dieses Problem anzugehen, seit ich Doktorand auf Hawaii war. |
| Hauptsächlich geht es um die Genexpression, um zu sehen, ob wir ein Gen finden können ??? die bei Korallen, die anfälliger für Stress sind, eine Ausprägung hervorrufen. |
| Und vielleicht werden sie bei widerstandsfähigen Korallen überhaupt nicht verwendet oder vielleicht ist es auch umgekehrt. Vielleicht gibt es Gene, die nur von den Winterkorallen genutzt werden. Das sind Dinge, die wir messen können. |
| Später fand ich heraus, dass es wirklich keinen Zusammenhang zwischen Genexpression und Proteinkonzentrationen gibt |
| in Korallen. Also ja, Sie könnten die Gendaten immer noch für die Biomarker-Analyse verwenden. Genexpressionsdaten könnten immer noch sehr nützlich sein, um Vorhersagen über die Gesundheit von Korallen zu treffen. |
| Aber wenn Sie wissen wollen, was gleichzeitig in den Zellen vor sich geht, wenn Sie etwas über das zelluläre Verhalten wissen wollen, müssen Sie sich tatsächlich die Proteine ansehen. Sie können nicht schließen |
| Die Proteinniveaus ergeben sich aus den Genexpressionsniveaus, da das R-Quadrat für Korallen im Wesentlichen und für ihre Symbionten im Wesentlichen Null ist. Deshalb habe ich vor etwa zwei oder drei Jahren eine Art dramatische Wende in meiner Forschung zur Proteomik vollzogen. |
| Was ich Ihnen heute ursprünglich zeigen wollte, als ich diese Zusammenfassung zum ersten Mal schrieb, war |
| Felddaten unserer markierten Kolonien, um zu zeigen, wie sich ihre Proteinsignaturen im Laufe der Zeit verändern |
| für die stressanfälligen und widerstandsfähigen Korallen. Und das wird meine wichtigste Aufgabe sein, wenn unsere Labore wieder öffnen. Bedauerlicherweise, |
| Aufgrund von COVID dürfen wir derzeit keine Laborarbeiten durchführen. Wir dürfen eigentlich keine Feldarbeit leisten. Stattdessen zeige ich Ihnen einige experimentelle Daten, die meiner Meinung nach noch nützlich sein könnten |
| um einige dieser Fragen zu beantworten. Im Grunde haben wir hier also unsere Lieblingskoralle, Orbicella faveolata. |
| Dies ist ein blasses Exemplar aus den oberen Florida Keys. Wir haben sie von den vier Feldern genommen, die ich Ihnen vorhin gezeigt habe. |
| und wir machten ein einfaches Experiment. Wir haben eine fünftägige Studie bei einer kontrollierten Temperatur von 30 °C im Vergleich zu einer sehr hohen Temperatur von 33 °C durchgeführt. Diese werden rot codiert |
| in den Zahlen, oder vielleicht mit einem V, was für sehr hoch steht. Und dann führten wir eine realistischere Studie mit einer 31-tägigen Exposition bei derselben Kontrolltemperatur, aber einer umweltrelevanteren hohen Temperatur von 32 °C durch. |
| Sie erinnern sich, dass 32 in einen Bereich vordringt, in dem die meisten Korallen der Einwirkung von 32 über einen längeren Zeitraum nicht widerstehen können. |
| Was ich also tat ... nun, ich wollte in die Zellen dieser Korallen schauen und herausfinden, ob es dort Proteine gibt, die nur in Korallen zu finden sind, die weiter bleichen. |
| Gibt es welche, die nur bei den widerstandsfähigen Tieren zu finden sind, die sich akklimatisieren können? |
| Also habe ich einen Shotgun-Proteomik-Ansatz gewählt. Das ist eine schicke Art zu sagen, dass ich gerade alle Proteine, die in dieser Probe waren, mit Massenspektrometrie sequenziert habe. |
| Eigentlich ist es gar nicht so einfach, wenn man sich mit den Einzelheiten der molekularen Analysen und des Massenspektrometers beschäftigt. Ich werde heute nicht darauf eingehen, sondern möchte nur erwähnen, dass wir dies verwenden |
| Thermo Fisher-Massenspektrometer namens Q Exactive. Es ist eines der besten Analyseinstrumente, die jemals entwickelt wurden. Es ist erstaunlich, was es kann und wie sensibel es ist. |
| Aber ich möchte noch einmal betonen, dass wir bei der Durchführung dieser Art von Analysen mit Korallen Korallenproteine und Dinoflagellatenproteine erhalten. Es ist sehr wichtig, beides zu betrachten. Vielleicht hast du .... |
