Dalam konteks pemutihan karang skala besar di seluruh dunia, para ilmuwan sedang membangun bank sperma karang beku yang besar untuk memastikan keamanan masa depan spesies laut yang penting ini.
Pada malam hari pada waktu tertentu dalam setahun, di perairan sepanjang Great Barrier Reef, karang pemijahan melepaskan sejumlah besar telur dan sperma ke laut. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
Ditulis oleh: John Pickrell
Di bawah langit penuh cahaya bulan dan cahaya bintang, ilmuwan Australia baru-baru ini mengumpulkan harta paling berharga di lautan: sperma karang dari Great Barrier Reef.
Mulai pertengahan November lalu, selama ekspedisi selama tiga minggu di Pulau Heron, tim peneliti Australia berhasil mengumpulkan 171 miliar spermatozoa karang dari 31 habitat terumbu karang tersebut merupakan karang keras dengan total 8 spesies. Para ilmuwan kemudian dengan cepat membekukan sampel sperma ini, dan kemudian menempatkannya di bank sperma karang terbesar di dunia di Taronga West Plain Zoo.
Para ilmuwan mengumpulkan sejumlah besar sperma dan telur karang, mencucinya, dan kemudian memisahkan sperma untuk dibekukan. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
Nantinya, para ilmuwan akan membekukan sperma sekitar 400 spesies karang di Great Barrier Reef. Menurut Mary Hagedorn, ahli biologi kelautan di Smithsonian Institution, teknik pembekuan sperma karang adalah yang pertama.
Proyek yang sedang berjalan ini berpacu dengan waktu, karena banyak karang pembentuk terumbu karang yang menurun atau bahkan menghilang. Pada musim panas 2016 dan 2017, air hangat menyebabkan kematian karang massal yang belum pernah terjadi sebelumnya, dan sebagian besar karang di bagian utara Great Barrier Reef belum pulih.
"Masalah yang kami hadapi adalah kami tidak dapat melatih cukup staf, atau kecepatan tindakan tidak cukup cepat," kata Hagedorn, yang berbasis di Hawaii.
Romansa di bawah sinar bulan
Karang pembentuk terumbu merupakan miniatur hewan laut dengan jumlah tentakel yang banyak, dapat melindungi diri dengan membangun tulang yang keras di luar tubuhnya. Struktur berbasis kalsium inilah yang kita kenal sebagai terumbu karang. Terumbu karang seperti hutan hujan di lautan, bertindak sebagai hotspot keanekaragaman hayati, tempat sejumlah besar hewan laut menghuni dan mencari makanan.
Terumbu karang dekat Pulau Heron di selatan Great Barrier Reef. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
Karang sangat sensitif terhadap perubahan suhu Dengan air laut yang terus memanas karena aktivitas manusia, banyak karang yang mati di seluruh dunia, hanya menyisakan kerangka karang putih yang tidak bernyawa. Jika peristiwa pemutihan skala besar ini menjadi lebih sering dan parah, seperti yang diprediksi oleh model iklim, terumbu karang yang sudah dikenal mungkin menjadi sejarah.
Inilah sebabnya mengapa para ilmuwan dari Taronga West Plains Zoo dan Smithsonian Institute of Biological Conservation mendirikan cryobank sperma karang. Dalam enam musim kawin karang terakhir, mereka telah mengumpulkan triliunan sperma karang dari berbagai habitat karang, meliputi sebanyak 16 spesies karang.
Mengumpulkan dan membekukan sperma karang bukanlah tugas yang mudah. Karang di Great Barrier Reef berkembang biak dalam jumlah besar pada malam-malam tertentu dalam setahun, dan musim kawin hanya berlangsung kurang dari seminggu, biasanya selama periode bulan purnama di bulan November.
Karang di dekat Pulau Heron biasanya bertelur selama bulan purnama di bulan November. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
Kami memesan penerbangan beberapa bulan sebelumnya karena kami tahu bahwa reproduksi karang terjadi pada periode waktu tertentu, kata Rebecca Hobbs, ahli biologi reproduksi di Taronga West Plains Zoo dan salah satu pemimpin proyek pengumpulan sperma karang.
Mengumpulkan sperma koral di lautan hampir tidak mungkin dilakukan, maka para ilmuwan akan mengumpulkan koral terlebih dahulu, kemudian menaruhnya di wadah berisi air laut, kemudian meletakkan wadah tersebut di bawah bulan dan bintang agar bisa menyerupai koral di lautan. Tanggapi juga isyarat lingkungan. Saat tiba saatnya karang tertentu bertelur, mereka akan mengeluarkan banyak sperma dan telur.
Sperma dari karang di lautan sangat sulit untuk dikumpulkan, sehingga ilmuwan akan mengumpulkan karang hidup dan menempatkannya di dalam wadah air laut, kemudian menempatkan wadah air laut tersebut di bawah langit malam. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
"Kami akan mengumpulkan sperma dan bundel telur dari karang ini, membersihkannya, dan memisahkan sperma," kata Hagedorn. "Kemudian kami akan membekukan sperma dan kemudian mencairkannya untuk pengujian untuk memastikan mereka dapat membuahi sel telur."
Seorang ilmuwan sedang memeriksa suhu sampel sperma karang beku dari Pulau Heron. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
Saat ini peneliti hanya membekukan sperma, hal ini dikarenakan telur koral yang jauh lebih besar sehingga sulit untuk dibekukan dan dicairkan tanpa kerusakan. Namun, tim Hagedorn sedang mempelajari teknologi untuk membekukan telur karang dan bahkan larva karang. Baru-baru ini, penelitian mereka yang diterbitkan dalam "Scientific Reports" menyatakan bahwa tim peneliti telah berhasil menggunakan sperma yang dibekukan selama beberapa tahun untuk menghasilkan telur segar dan membiakkan larva karang yang sehat.
Berinvestasilah untuk masa depan
Secara teoritis, setelah sperma didinginkan dalam nitrogen cair pada suhu -196 ° C, ia akan berada dalam keadaan mati, dan dapat bertahan selama ratusan tahun.
Para peneliti hanya dapat membekukan sperma karang saat ini, karena telur yang lebih besar sulit dibekukan tanpa mengalami kerusakan. Fotografi: GARY CRANITCH, QUEENSLAND MUSEUM
"Arti penting dari proyek penyimpanan kriogenik ini adalah dapat membantu kita membekukan sejumlah besar sperma karang yang sehat jika kita kehilangan banyak spesies karang di masa depan," kata Peter Harrison, direktur Pusat Penelitian Ekologi Laut di Southern Cross University, Australia. Membantu tim peneliti mengumpulkan sperma karang di Pulau Heron.
Hobbs mengatakan bahwa karang di bagian selatan Great Barrier Reef masih dalam keadaan yang relatif utuh dan sehat, itulah sebabnya pengumpulan sperma karang telah diperluas di sini. Pada tahun-tahun sebelumnya, mereka bekerja sama dengan Australian Institute of Marine Science melakukan pengumpulan di tengah Great Barrier Reef dekat Townsville. Namun pemutihan tersebut telah menyebabkan kematian sejumlah besar karang di kawasan ini.
Kami kehilangan banyak sekali spesies karang, hanya sedikit yang tersisa, kata Harris. Laju hilangnya karang global lebih cepat daripada laju pengisian alami, oleh karena itu pembangunan bank-biobank sangat penting.
Jika perpustakaan sampel biologis kita berisi sperma dari karang itu, kita bisa bereproduksi. Meski hanya 3-4 individu karang, sperma mereka masih mengandung banyak keanekaragaman hayati. Meski sperma beku saat ini hanya sperma, Masa depan akan berdampak signifikan pada peremajaan populasi karang, "kata Hagedorn.
(Penerjemah: Stray Dog)