Fertilização in vitro e desenvolvimento de corais a partir de sêmen congelado : estratégia para restauração da espécie endêmica Mussismilia harttii

Abstract

Os recifes de coral constituem um dos ecossistemas mais diversos do planeta, exercendo papel fundamental na manutenção de serviços ecossistêmicos que sustentam milhares de comunidades humanas em todo o mundo. No entanto, esse ecossistema vem sofrendo danos severos, ocasionados principalmente por fatores antrópicos como a crise climática. Cerca de 50% dos recifes de coral do planeta já foram perdidos, e os remanescentes encontram-se em situação preocupante. Nesse contexto, a restauração passiva sozinha já não é mais efetiva, e o desenvolvimento de biotecnologias reprodutivas que visem a restauração passam a ser cruciais. A criopreservação surge como uma alternativa que pode efetivamente ajudar na conservação dos corais. O objetivo desse estudo pioneiro foi desenvolver um protocolo de fertilização in vitro usando o sêmen congelado da espécie endêmica Mussismilia harttii. Para a fertilização os espermatozoides foram descongelados e diluídos para formação das doses inseminantes nas concentrações 105 e 107 espermatozoides/ mL-1 . Em tubos de ensaio contendo água marinha filtrada foram adicionados oócitos frescos e em seguida alíquotas das respectivas concentrações espermáticas. Foram utilizados dois tratamentos controle, um deles contendo sêmen fresco e outro contendo apenas oócitos. Após a fecundação, as amostras foram transferidas para aquários de 500 mL, com quatro réplicas. A Taxa de fertilização alcançada para todos os tratamentos foi de 100% e a taxa de assentamento larval atingiu 26 ± 16%. Nós conseguimos criar o primeiro banco de sêmen de coral do Atlântico Sul, com protocolo eficiente de fertilização in vitro utilizando sêmen congelado. Essa conquista científica mostra-se como uma poderosa ferramenta biotecnológica que poderá ajudar na restauração dos recifes de coral e na preservação da diversidade genética, e assegurar a existência futura dos recifes de coral.

Coral reefs are one of the most diverse ecosystems on the planet, playing a key role in maintaining ecosystem services that support thousands of human communities around the world. However, this ecosystem has been suffering severe damages, mainly caused by anthropic factors such as the climate crisis. About 50% of the planet's coral reefs have already been lost, and the remnants are in a worrying situation. In this context, passive restoration alone is no longer effective, and the development of reproductive biotechnologies aimed at conservation become crucial. Cryopreservation emerges as an alternative that can effectively help in the conservation of corals. The aim of this pioneering study was to develop an in vitro fertilization protocol using frozen semen from the endemic species Mussismilia harttii. For fertilization, spermatozoa were thawed and diluted to form inseminating doses at concentrations of 105 and 107 spermatozoa/mL-1 . Fresh oocytes were added in test tubes containing filtered sea water and aliquots of the respective sperm concentrations. Two control treatments were used, one containing fresh semen and the other containing only oocytes. After fertilization, the samples were transferred to 500 mL aquariums, with four replicates. The achieved fertilization rate for all treatments was 100% and the larval settlement rate reached 26 ± 16%. We were able to create the first coral semen bank in the South Atlantic, with an efficient in vitro fertilization protocol using frozen semen. This scientific achievement proves to be a powerful biotechnological tool that could help coral reef restoration programs, preserve genetic diversity and ensure the future existence of coral reefs.