La fecondazione artificiale dei coralli in Australia è stata un vero successo: le popolazioni di coralli soggette alla prima sperimentazione di fecondazione in vitro (IVF) sono sopravvissute a recenti eventi di sbiancamento, fenomeno distruttivo che mette a repentaglio l’ecosistema delle barriere coralline. L’IVF, avviata nel 2016 nella Grande Barriera Corallina d’Australia, preannuncia altresì la riproduzione e moltiplicazione delle stesse popolazioni nel 2021. È stato il Marine Ecology Research Centre della Southern Cross University nel Queensland ad aver messo a punto la tecnica di recupero a partire dalla raccolta di sperma e ovuli di coralli, prelevati durante l’annuale fenomeno di riproduzione di massa nella barriera.
Il direttore del centro di ricerca Peter Harrison ha poi guidato un team di scienziati nel coltivare le larve in speciali recinzioni; in seguito all’operazione, durata una settimana circa, esse sono state distribuite nelle parti più danneggiate della barriera, prive di coralli vivi in seguito allo sbiancamento. L’approccio di Barriera Corallina di SECORE International utilizza la riproduzione assistita, ovvero l’allevamento di coralli, per il ripristino della barriera corallina. Questo approccio è realizzato all’interno di una rete di formazione e di partner in tutti i Caraibi.
Contesto e obiettivi della riproduzione assistita
La ricerca mostra come la fecondazione in vitro e la coltivazione in vivai possano contribuire al ripristino delle popolazioni coralline. Inoltre, si evidenzia che l’approccio Coral Seeding prevede la raccolta di uova di corallo da coralli selvatici, la fecondazione delle uova e degli spermatozoi in laboratorio e quindi la produzione di milioni di embrioni di corallo. Le larve di corallo in via di sviluppo vengono coltivate in recinti nell’oceano e sistemate su substrati speciali, che vengono trapiantati sulla barriera corallina una volta che i coralli raggiungono una dimensione adeguata.
Questo metodo risulta particolarmente utile in contesti dove la popolazione naturale subisce forti stress legati al riscaldamento globale, agli episodi di sbiancamento e alla perdita di habitat. Lo studio internazionale sulla resistenza delle reclute assistite di 6 specie di coralli costruiscono la barriera dei Caraibi ha mostrato che i giovani coralli allevati per il restauro sono molto più resistenti allo sbiancamento in condizioni di stress termico estremo rispetto ai coralli prevalenti sulla barriera corallina. Si tratta quindi di una strategia promettente per aumentare la resilienza degli ecosistemi corallini in contesti di cambiamento climatico.
Principi di base della riproduzione dei coralli
Come tutti gli animali, il corallo si riproduce sessualmente (rilasciando spermatozoi e uova) ma anche asessualmente (facendo talee come una pianta). Ci sono polipi maschili che producono gameti maschili (sperma) e polipi femminili che producono gameti femminili (uova). La fecondazione che avviene quando le cellule riproduttive maschili e femminili si incontrano può essere di due tipi: la fecondazione è esterna, e gli spermatozoi incontrano le uova in mare aperto, dopo essere stati espulsi dai polipi. Durante la fecondazione, si forma una cellula uovo che dà origine a una “larva planula” che vaga per qualche tempo nelle correnti marine prima di cadere sul fondo. La larva si trasforma poi in un polipo che, attaccato a una roccia, diventa una nuova colonia.
La riproduzione sessuale comprende due diversi modi che possono essere utilizzati per produrre larve: i coralli costieri hanno spesso modalità di riproduzione a trasmissione (broadcast spawners), che rilasciano uova e sperma nella colonna d’acqua; altre specie sono allevatrici, che subiscono una fecondazione interna e rilasciano la prole come larve. Un vantaggio degli allevatori è che le larve si trovano già a uno stadio di sviluppo relativamente avanzato e necessitano solo di trovare un posto dove stabilirsi per sopravvivere.
Andamento delle deposizioni e cicli riproduttivi
Gli eventi di deposizione delle uova di corallo sono piuttosto fenomenali: questa deposizione di massa avviene solo una volta all’anno. Le uova e lo sperma rilasciati coprono la superficie dell’acqua e in genere ne donano un colore arancione/rosa. Il processo di deposizione delle uova può dipendere dalla posizione lungo la barriera corallina; i coralli costieri iniziano di solito a deporre tra una e sei notti dopo la prima luna piena di ottobre, mentre quelli delle barriere esterne depongono durante novembre o dicembre. Una volta fecondata, l’uovo può svilupparsi in una planula che, grazie alla simbiosi con zooxantelle, può sopravvivere per mesi prima di stabilirsi.
La deposizione massiva avviene dopo la luna piena, di notte, e solo dopo che l’aumento delle temperature dell’acqua ha stimolato la maturazione dei gameti. L’evento riproduttivo complessivo può durare da pochi giorni a una settimana, consentendo a diverse specie di rilasciare i propri gameti a tempi diversi per evitare ibridi tra specie diverse. In alcuni casi è possibile osservare l’apporto di planule che hanno la capacità di sopravvivere a lungo grazie all’associazione con zooxantelle.
Implicazioni per il restauro delle barriere coralline
Il ripristino delle barriere coralline richiede una strategia di cooperazione tra scienza, ingegneria e reti di partner istituzionali. È fondamentale integrare strumenti e tecnologie in strategie di gestione solide che coinvolgano la comunità locale. Se non si controlla l’andamento del riscaldamento globale, il solo restauro potrebbe non bastare sul lungo periodo; tuttavia, questa pratica può guadagnare tempo prezioso per sostenere le popolazioni di coralli nel prossimo secolo.
Il successo del restauro dipende dall’attuazione precoce delle misure di ripristino, dalla formazione di operatori e dalla creazione di partnership internazionali. È stato evidenziato che portare avanti programmi di formazione e sviluppo delle capacità nei Caraibi può fungere da modello di successo da replicare in altre regioni del mondo. In questo contesto, SECORE ha avviato una rete di formazione e di progetti per estendere le attività di restauro alle regioni Indo-Pacifico e al Nord Africa, con l’obiettivo di rafforzare la resilienza degli ecosistemi corallini contro lo stress climatico.
La relazione uomo-corallo
Come tutti gli esseri viventi, anche i coralli hanno una notevole complessità ecologica e riproduttiva. I coralli hanno diverse modalità di riproduzione, alcune sessuate ed altre asessuate. La maggior parte delle specie di corallo sono ermafroditi, ovvero producono sia gameti maschili che femminili, ma alcune specie si riproducono principalmente in modo asessuato tramite frammentazione o talee. La frammentazione può avvenire intenzionalmente o accidentalmente e genera colonie geneticamente identiche; la forma più rara di riproduzione asessuata è il rilascio di polipi, che può verificarsi se la colonia è stressata. La riproduzione sessuale comprende due modalità principali: trasmissione e allevamento, con differenze nelle strategie di fecondazione e di maturazione delle larve.
La scienza odierna indaga anche la qualità delle strutture scheletriche e la loro formazione: si studiano i cicli riproduttivi, la durezza e il modulo elastico del materiale scheletrico, nonché i processi di cristallizzazione in vitro e la composizione della matrice organica all’interno dello scheletro. In particolare, si analizzano le risposte dell’ecosistema corallino a condizioni di acidificazione e a stress termici, con l’obiettivo di comprendere i meccanismi di resilienza e adattamento. Queste ricerche hanno rilevanti implicazioni per pianificare interventi di restauro e gestione delle risorse marine, nonché per stabilire standard di conservazione di aree di alto valore ecologico.
Interpretazioni finali e prospettive
Questo approccio integrato tra fecondazione in vitro, restauro e studio fondamentale della biologia dei coralli offre una prospettiva promettente per fronteggiare le minacce legate al cambiamento climatico. L’apporto di tecnologie di laboratorio e di pratiche di riproduzione assistita può accelerare la rigenerazione di popolazioni danneggiate, fornendo al contempo strumenti per aumentare la diversità genetica e la resilienza degli ecosistemi marini. Restare aggiornati sulle dinamiche della riproduzione, sull’efficacia dei metodi di trapianto e sulle condizioni ambientali che ne influenzano l’esito resta cruciale per la conservazione a lungo termine delle barriere coralline.
La riproduzione dei coralli
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