Rastegnute divovske lignje na našim leđima i rep uzorka desnog kita visine 45 stopa koji se nadvio nad naše glave u oceanskoj dvorani Nacionalnog muzeja prirodne povijesti olakšavaju vam zamisliti da sjedimo na koraljnom grebenu. Mary Hagedorn, morska biologinja sa Smithsonian Institutom za očuvanje biologije, skicira scenu: „Recimo da je sve jedna vrsta. Možemo zamisliti Acropora palmata . Izgledaju poput sekvoja. Oni su mamutni koralji, a pred nama je stotine. "
Ugrožena vrsta, poznata i kao koralja elkhorn, jer njene grane nalikuju rogovima jelena, nalazi se u plitkoj vodi širom Kariba. Jednom godišnje, u kolovozu ili rujnu, vrste se razmnožavaju seksualno, metodom koja se naziva "emitiranje mrijesta". Koristeći mjesec, zalazak sunca (što osjete fotoreceptorima) i kemikaliju koja im omogućuje da "mirišu", susjedne kolonije se sinkroniziraju njihov mrijest. Za dvije do četiri noći, svaki pojedini koralni polip u koloni pušta snop jaja i sperme u vodeni stup. Vrećice, koje Hagedorn opisuje kao da grozde grozda, isplivavaju na površinu gdje se raspadaju, miješaju se s onima iz drugih kolonija i oplođuju jedna drugu.
Hagedorn je bio svjedok ukupno 63 mrijesta iz deset različitih vrsta, uključujući Acropora palmata, na Karibima i Tihom oceanu. "Imaćemo neke ispred sebe, a možda neke lijevo, a neke desno u tim populacijama", kaže, mašući rukama kao da dirigira orkestrom iz mrijesta koralja u našem imaginarnom grebenu.
Koraljni grebeni dom su jedne četvrtine svih morskih vrsta. Štiti obalne linije od uragana i cunamija te je izvor potencijalnih biofarmaceutika. Ali u posljednjih 30 godina, na Karibima je uništeno nevjerojatnih 80 posto korala. Koralne bolesti su sve jače jer se pogoršava kvaliteta vode, a sagorijevanjem fosilnih goriva povećana je količina ugljičnog dioksida otopljenog u morskoj vodi, što zauzvrat povećava kiselost vode. Skeletne naslage korala, koje tvore grebene, nagrizaju u kiseloj vodi poput zuba u sode. Otprilike jedna trećina svih korala prijeti izumiranje, a neki stručnjaci za koralje kažu da bismo mogli izgubiti grebene onako kako ih poznajemo do 2050. godine.
Do prije sedam godina Hagedorn je proučavao ribu. Ali nakon što je uspjela krioprezervaciju ribljih zametaka - tj. Zamrzavanje i spremanje za kasniju upotrebu - pomislila je da će neke iste tehnike moći primijeniti i na koralje. U 2004., da bi se približila koralju na mrijestu, preselila se iz Washingtona, na sjeveroistočnu obalu Oahua, gdje je smještena na Havajskom institutu za morsku biologiju na otoku Kokos. Stvorila je prva zamrznuta spremišta koralne sperme i embrionalnih stanica. "Sperm banke", s uzorcima koralja elkhorn i koralja havajske gljive, su vrste osiguranja, jer bi od sada mogli iskoristiti jednu, 50 ili čak 1.000 godina kako bi obnovili i dodali genetsku raznolikost umirućoj populaciji. "Moja stvar je da planiram najgore i nadam se najboljem", kaže ona. „Toliko je mala cijena da napravite smrznutu banku. A, troškovi za to ne rade toliko astronomski. Nema smisla da to ne učinim. "
Hagedorn je bio svjedok ukupno 63 mrijesta iz 10 različitih vrsta na Karibima i Tihom oceanu. (Mary Hagedorn) 
Otprilike jedna trećina svih korala prijeti izumiranje, a neki stručnjaci za koralje kažu da bismo mogli izgubiti grebene onako kako ih poznajemo do 2050. (Mike Henley u Nacionalnom zoološkom vrtu) 
"Ako izgubimo svoje koralne grebene, to će biti prvi ekosustav koji smo izgubili dok je čovjek živ. Bit će na straži, a najviše zbog nas. Ne mislim da je to prihvatljivo ", kaže Hagedorn s desne strane. (Jim Daniels) 
Mary Hagedorn stvorila je prva smrznuta spremišta koralne sperme. Banke sperme, sa uzorcima koralja elkhorn, prikazanim ovdje, i koraljem havajski gljiva, vrsta su osiguranja. (Carlos Villoch / Specijalistička dionica / Corbis) Izazov za Hagedorn biti je na pravom mjestu u pravo vrijeme. U Oahuu je u spremnom položaju kada su havajski koralji gljive prostirali dva dana nakon punog mjeseca u lipnju, srpnju, kolovozu i rujnu. S vremenom je prilagodila svoje metode skupljanja gameta. Kad se koralji počnu "postavljati", što znači da postaju prištići snopovima jaje-sperme spremni za puštanje, Hagedorn i njezin tim ronilaca postavili su fine, prilagođene mreže preko pojedinih koralja. Na mreži je plastični lijevak, pričvršćen na šalicu uzorka i plovak. Nakon što se koralj mrijesti, kajakaši skupljaju uzorke i donose ih na obalu. "Zaista se nadamo da je to vrsta procesa o kojem možemo naučiti gotovo sve znanstvenike, a oni to mogu učiniti u malom laboratoriju na plaži", kaže ona.
Sperma i jajašca su održiva samo nekoliko sati, pa Hagedorn i njezin tim brzo rade. Kad se vrećice raspadnu, Hagedorn očisti jajašca i pod mikroskopom prouči pokretljivost i koncentraciju sperme, na gotovo isti način kao što to rade stručnjaci za plodnost ljudi. Obično voli skupljati spermu od pet do sedam muškaraca da bi se smrznuli. Ako radi s novom vrstom, Hagedorn testira različite brzine smrzavanja. Sperma se hladi od sobne temperature sve do temperature tekućeg dušika, ili minus 324 stupnja Farenhajta, na možda 10, 20 ili 30 stupnjeva u minuti. Zatim će odmrznuti spermu, provjeriti njezinu pokretljivost i odlučiti o brzini koja rezultira najvećim postotkom jakih plivača. U kritičnom ispitivanju postupka Hagedorn je uspješno koristio smrznutu koraljnu spermu za oplodnju svježih jajašaca.
Hagedorn također zamrzava stanice embrionalnog koralja. Da bi to učinila, ona oplođuje svježa jajašca svježim spermatozoidima i, ovisno o vrsti, čeka oko 12 do 24 sata da embriji porastu. Zatim ona povuče te embrije i zamrzne ćelije embriona. "Ne znamo kako to učiniti sada, ali u budućnosti ćemo se nadati da ćemo moći preuzeti one embrionalne stanice koje više nego vjerojatno imaju matične stanice koralja i spojiti ih u pojedinačni koralj", kaže Hagedorn. "Nadam se da će se biologija ljudskih matičnih stanica kretati tako brzim tempom da ćemo moći brzo iskoristiti taj napredak i primijeniti ga na koralj."
Hagedorn radi na proširenju svoje havajske banke kako bi uključivala stanice sperme i embriona iz rižinog korala, vrste koja je sklona bolestima i izbjeljivanjima. Dva kolovoza u kolovozu posjetila je Smithsonian's Carrie Bow Cay Marine Laboratory u Belizeu kako bi kupila ugroženi koralj od staghorna. "Sada je vrijeme za sakupljanje", kaže Hagedorn, dok je još puno genske raznolikosti u oceanima koralja. "Ni 20 godina od sada, kada se populacija možda još više srušila." Dođite u studenom, Hagedorn i Smithsonian Institut za očuvanje biologije, u suradnji s Australijskim institutom za znanost o moru, Sydney-jevim zoološkim vrtom Taronga i drugima, stvorit će zamrznutu banku sperme za dvoje glavne vrste koralja s Velikog barijerskog grebena.
Gledajte uzbudljive podvodne snimke uz obalu Paname, gdje se koraljni grebeni reproduciraju u naletu pažljivo tempiranih radnjiNancy Knowlton, poznati biolog koralnog grebena i katedra za znanost mora Smithsonian's Sant pri Prirodoslovnom muzeju, slaže se s Hagedornom da bi znanstvenici trebali koristiti kakve alate imaju kako bi ublažili gubitak koralja. Krioprezervacija je, kaže, "vrlo važan alat u kutiji s alatima."
"Koralji se obično razmnožavaju i razmnožavaju. Ne trebaju nam oni da im pomognemo", kaže Knowlton. "Ali s obzirom na nesigurno stanje grebena oko planete, možda će se dogoditi da za neke vrste, posebno rijetke vrste, trebamo privući ove kriozertirane obale kako bismo bili sigurni da one neće izumrijeti."
Hagedorn također radi na razvoju i drugih alata, locirajući metodu smrzavanja sitnih fragmenata koralja od jedan do dva milimetra. Osim što se seksualno razmnožava, koralj se može razmnožavati aseksualno - ako se komad raskine, može se ukorijeniti na morskom dnu i započeti novu koloniju. "Nakon odmrzavanja, te bi se male odrasle osobe mogle zalijepiti i eventualno postati reproduktivne u roku od nekoliko godina", kaže Hagedorn. Također je zagovornica za uzgoj ličinki koralja u akvarijima širom svijeta. U Curacau, skupina znanstvenika s SECORE, koraljevim koraljem osnovanim 2002. godine da je Hagedorn član, eksperimentira s uzgojem korala u poluprirodnom okruženju, cijevi u vodi s grebena, tako da su mladi koralji izloženi patogeni i temperaturne promjene divljine, bez grabežljivaca.
Naravno, krio očuvanje i obnova koralja moraju ići ruku pod ruku s radom na poboljšanju zdravlja divljih ekosustava. "Nema smisla stavljati lijepe male maloljetničke koralje koje ste podigli iz jaja i sperme u polje ako uvjeti koji su ubili koralje za početak još uvijek prevladavaju", kaže Knowlton.
Hagedorn bi u konačnici želio vidjeti kriokonzervaciju koralnih stanica na globalnoj razini. "Puno me naučila o strastima prema onome što radite i ustrajnosti da to držim i nastavim dalje s stvarima u koje vjerujete", kaže Ginnie Carter, biotehničarka u Hagedornovoj laboratoriji.
"Ako izgubimo svoje koralne grebene, to će biti prvi ekosustav koji smo izgubili dok je čovjek živ. Bit će na straži, a najviše zbog nas. Ne mislim da je to prihvatljivo ", kaže Hagedorn. Ona ozbiljno shvaća potrebu da ljudi osjećaju osobnu odgovornost za brigu o zemlji. "Za mene je moj doprinos koraljan", kaže ona.
Margaret Wertheim govori o tome kako su je matematika i klimatske promjene potaknule na pokretanje projekta Hyperbolic Crochet Coral Reef
