A lula gigante esticada em nossas costas e a cauda de uma baleia-franca modelo de 45 pés de altura acima do topo do Ocean Hall do Museu Nacional de História Natural facilitam a idéia de que estamos sentados em um recife de coral. Mary Hagedorn, uma bióloga marinha do Smithsonian Conservation Biology Institute, esboça a cena: “Digamos que seja uma espécie única. Podemos imaginar o Acropora palmata . Eles parecem sequóias. Eles são corais de mamute e há centenas deles na nossa frente. ”
As espécies em extinção, também conhecidas como corais elkhorn porque seus galhos se assemelham a galhadas de alces, são encontradas em águas rasas em todo o Caribe. Uma vez por ano, em agosto ou setembro, a espécie se reproduz sexualmente em um método chamado “desova transmitida”. Usando a lua, pôr do sol (que eles percebem através de fotorreceptores) e uma substância química que lhes permite “cheirar” uns aos outros, as colônias vizinhas sincronizam sua desova. Durante duas a quatro noites, cada pólipo de coral individual em uma colônia libera um feixe de óvulos e espermatozóides na coluna de água. Os sacos, que Hagedorn descreve como parecendo cachos de uvas, chegam à superfície onde eles se quebram, se misturam com os de outras colônias e fertilizam uns aos outros.
Hagedorn testemunhou um total de 63 desovas de dez espécies diferentes, incluindo Acropora palmata, no Caribe e no Pacífico. "Nós vamos ter alguns na nossa frente e talvez alguns para a esquerda e alguns para a direita nessas populações", diz ela, agitando os braços como se estivesse conduzindo uma orquestra de corais desova em nosso recife imaginário.
Os recifes de coral são o lar de um quarto de todas as espécies marinhas. Eles protegem as costas de furacões e tsunamis e são uma fonte de potenciais biofármacos. Mas nos últimos 30 anos, impressionantes 80% dos corais foram destruídos apenas no Caribe. As doenças dos corais estão aumentando à medida que a qualidade da água piora, e a queima de combustíveis fósseis aumentou a quantidade de dióxido de carbono dissolvido na água do mar, o que, por sua vez, aumenta a acidez da água. Os depósitos esqueléticos de corais, que formam recifes, corroem em água ácida como dentes em refrigerante. Cerca de um terço de todos os corais estão em risco de extinção, e alguns especialistas em corais dizem que poderíamos perder os recifes como os conhecemos até 2050.
Até sete anos atrás, Hagedorn estudou peixes. Mas, tendo tido algum sucesso na criopreservação de embriões de peixes - isto é, congelando-os e armazenando-os para uso posterior - ela pensou que poderia aplicar algumas das mesmas técnicas ao coral. Em 2004, para estar mais próxima da desova dos corais, ela se mudou de Washington, DC para a costa nordeste de Oahu, onde está estacionada no Instituto de Biologia Marinha do Havaí, na Ilha Coconut. Ela criou os primeiros repositórios congelados de espermatozóides de coral e células embrionárias. Os "bancos de esperma", com amostras de corais elkhorn e cogumelos havaianos, são uma espécie de apólice de seguro, de modo que podem ser utilizados daqui a 50, ou 1.000 anos para restaurar e adicionar diversidade genética a populações agonizantes. "Minha coisa é que eu planejo o pior e espero o melhor", diz ela. “É um preço tão pequeno para fazer um banco congelado. E o custo de não fazer isso é tão astronômico. Não faz sentido não fazer isso.
Hagedorn testemunhou um total de 63 desovas de 10 espécies diferentes no Caribe e no Pacífico. (Mary Hagedorn) 
Cerca de um terço de todos os corais estão em risco de extinção, e alguns especialistas em coral dizem que poderíamos perder os recifes como os conhecemos até 2050. (Mike Henley, do Zoológico Nacional) 
“Se perdermos nossos recifes de coral, será o primeiro ecossistema que perdemos enquanto o homem estiver vivo. Será em nosso relógio e a maior parte devido a nós. Eu não acho que isso seja aceitável ”, diz Hagedorn, à direita. (Jim Daniels) 
Mary Hagedorn criou os primeiros repositórios congelados de esperma de coral. Os "bancos de esperma", com amostras de corais elkhorn, mostrados aqui, e de cogumelos havaianos, são uma espécie de apólice de seguro. (Carlos Villoch / Especialista em Stock / Corbis) O desafio para Hagedorn é estar no lugar certo, na hora certa. Em Oahu, ela está em posição pronta quando os corais havaianos de cogumelos aparecem dois dias depois da lua cheia em junho, julho, agosto e setembro. Com o tempo, ela ajustou seus métodos para coletar gametas. Quando os corais começam a “se pôr”, o que significa que estão ficando repletos de pacotes de óvulo-esperma prontos para serem liberados, Hagedorn e sua equipe de mergulhadores colocam redes finas e personalizadas sobre corais individuais. Na rede, há um funil de plástico preso a um copo de amostra e um flutuador. Depois que os corais desovam, os caiaquistas coletam as amostras e as trazem para a costa. "Realmente, o que esperamos é que este seja o tipo de processo que podemos ensinar a praticamente qualquer cientista, e eles podem fazer isso em um pequeno laboratório na praia", diz ela.
O espermatozóide e os óvulos só são viáveis por algumas horas, então Hagedorn e sua equipe trabalham rapidamente. No laboratório, quando os sacos se desfazem, Hagedorn limpa os óvulos e estuda a motilidade e a concentração do espermatozóide ao microscópio, da mesma forma que os especialistas em fertilidade humana fazem. Ela geralmente gosta de reunir esperma de cinco a sete machos para congelar. Se ela está trabalhando com uma nova espécie, a Hagedorn testa diferentes taxas de congelamento. O esperma é resfriado desde a temperatura ambiente até a temperatura do nitrogênio líquido, ou menos 324 graus Fahrenheit, a talvez 10, 20 ou 30 graus por minuto. Ela então descongelará o esperma, verificará sua motilidade e decidirá a taxa que resulta na maior porcentagem de nadadores fortes. No teste crítico do processo, a Hagedorn usou com sucesso o esperma de coral congelado para fertilizar ovos frescos.
Hagedorn também está congelando células embrionárias de coral. Para isso, ela fertiliza os óvulos frescos com esperma fresco e, dependendo da espécie, espera cerca de 12 a 24 horas para o crescimento dos embriões. Então, ela separa esses embriões e congela as células embrionárias. "Não sabemos como fazê-lo agora, mas, no futuro, esperamos poder tirar essas células embrionárias que, mais do que provavelmente, têm células-tronco de coral e persuadi-las a formar corais individuais", diz Hagedorn. "Minha esperança é que a biologia das células-tronco humanas se mova em um ritmo tão rápido que possamos aproveitar rapidamente esses avanços e aplicá-los ao coral."
Hagedorn está trabalhando na expansão de seu banco havaiano para incluir espermatozóides e células embrionárias do coral de arroz, uma espécie propensa a doenças e ao branqueamento. Por duas semanas, em agosto, ela visitou o Laboratório Marinho Carrie Bow Cay, em Belize, no Smithsonian, para implantar um coral staghorn ameaçado. "Agora é a hora de colecionar", diz Hagedorn, enquanto ainda há muita diversidade genética no coral do oceano. "Não daqui a 20 anos, quando as populações podem ter desmoronado ainda mais." Em novembro, o Hagedorn e o Smithsonian Conservation Biology Institute, em parceria com o Instituto Australiano de Ciências Marinhas, o zoológico de Taronga, em Sydney, criarão um banco de esperma congelado para dois principais espécies de corais da Grande Barreira de Corais.
Assista a imagens subaquáticas de tirar o fôlego ao largo da costa do Panamá, onde os recifes de coral se reproduzem em uma enxurrada de ação cuidadosamente cronometradaNancy Knowlton, renomada bióloga de recifes de corais e chefe do departamento de ciências marinhas do Smithsonian no Museu de História Natural, concorda com Hagedorn que os cientistas deveriam usar as ferramentas necessárias para mitigar a perda de corais. A criopreservação, diz ela, é uma "ferramenta muito importante na caixa de ferramentas".
"Os corais normalmente desovam e se reproduzem, e eles não precisam de nós para ajudá-los", diz Knowlton. "Mas dado o estado precário dos recifes ao redor do planeta, pode ser que, para algumas espécies, especialmente espécies raras, precisaremos recorrer a esses bancos criopreservados para garantir que eles não sejam extintos."
A Hagedorn também está trabalhando para desenvolver outras ferramentas, aprimorando um método de congelamento de pequenos fragmentos de corais de um a dois milímetros. Além de se reproduzir sexualmente, o coral pode se reproduzir assexuadamente - se uma peça se rompe, ela pode criar raízes no fundo do mar e iniciar uma nova colônia. "Após o descongelamento, esses pequenos adultos poderiam ser colados e possivelmente se tornarem reprodutivos em poucos anos", diz Hagedorn. Ela também é uma defensora da criação de larvas de coral em aquários ao redor do mundo. Em Curaçao, um grupo de cientistas do SECORE, um consórcio de corais fundado em 2002 de que a Hagedorn é membro, está experimentando a criação de corais em um ambiente semi-natural, canalizando a água de um recife para que os jovens corais sejam expostos ao patógenos e variações de temperatura da natureza, sem os predadores.
É claro que a criopreservação e a restauração de corais devem andar de mãos dadas com o trabalho para melhorar a saúde dos ecossistemas selvagens. "Não adianta colocar belos pequenos corais juvenis que você levantou de ovos e espermatozóides no campo, se as condições que mataram os corais ainda estão prevalecendo", diz Knowlton.
Em última análise, Hagedorn gostaria de ver a criopreservação de células de coral em escala global. "Ela me ensinou muito sobre ter paixão pelo que você faz e ter perseverança para continuar e continuar com as coisas em que acredita", diz Ginnie Carter, uma biotecnóloga do laboratório de Hagedorn.
“Se perdermos nossos recifes de coral, será o primeiro ecossistema que perdemos enquanto o homem estiver vivo. Será em nosso relógio e a maior parte devido a nós. Eu não acho que isso seja aceitável ”, diz Hagedorn. Ela leva a sério a necessidade de as pessoas sentirem uma responsabilidade pessoal de cuidar da terra. “Para mim, minha contribuição é coral”, diz ela.
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