L'animali, i pianti è i fungi ponu adattà à u cambiamentu climaticu ?

di Anja Marie Westram

L'animali di preda si pruteghjanu da i predatori usendu culori di camuflage. U pesciu pò spustà rapidamente in l'acqua per via di a so forma allungata. I pianti utilizanu scents per attruverà insetti polinizatori: l'adattazione di l'esseri viventi à u so ambiente sò omnipresenti. Tali adattazioni sò determinate in i geni di l'organismu è nascenu attraversu prucessi evoluzione annantu à e generazioni - à u cuntrariu di parechji cumpurtamenti, per esempiu, ùn sò micca influenzati spontaneamente da l'ambienti in u cursu di a vita. Un ambiente chì cambia rapidamente porta dunque à "maladattamentu". A fisiologia, u culore o a struttura di u corpu ùn sò più adattati à l'ambienti, cusì chì a ripruduzzione è a sopravvivenza sò più difficili, a dimensione di a pupulazione diminuisce è a pupulazione pò ancu mori.

L'aumentu artificiale di i gasi di serra in l'atmosfera cambia l'ambiente in parechje manere. Questu significa chì assai pupulazioni ùn sò più bè adattati è si sparghjeranu ? O l'esseri viventi ponu ancu adattà à sti cambiamenti ? Allora, in uni pochi di generazioni, emergeranu animali, piante è fungi chì sò megliu capaci di affruntà, per esempiu, u calore, a siccità, l'acidificazione di l'oceanu o a cupertura di ghiaccio ridutta di i corpi d'acqua è ponu dunque sopravvive bè à u cambiamentu climaticu ?

E spezie seguitanu u clima à quale sò digià adattati è si sò estinti in u locu

In fatti, l'esperimenti di laboratoriu anu dimustratu chì e pupulazioni di certi spezie ponu adattà à e cundizioni cambianti: in un esperimentu à u Vetmeduni Vienna, per esempiu, i mosche di u fruttu pusonu significativamente più ova dopu à pocu più di 100 generazioni (micca assai tempu, cum'è e mosche di frutti si riproducenu). rapidamente) sottu a temperatura calda è avianu cambiatu u so metabolismu (Barghi et al., 2019). In un altru esperimentu, i cozze anu pussutu adattà à l'acqua più acida (Bitter et al., 2019). È ciò chì pare in a natura? Inoltre, alcune pupulazioni mostranu evidenza di adattazione à e cundizioni climatichi cambianti. U rapportu di u Gruppu di Travagliu II di l'IPCC (Panel Intergovernativu di u Cambiamentu Climaticu) riassume questi risultati è enfatiza chì sti mudelli sò stati truvati principarmenti in insetti, chì, per esempiu, cumincianu a so "pausa invernale" più tardi cum'è adattazione à l'estate più longu (Pörtner). et al., 2022).

Sfortunatamente, i studii scientifichi suggerenu sempre più chì l'adattazione evolutiva (sufficiente) à a crisa climatica hè prubabile di esse l'eccezzioni piuttostu chè a regula. I zoni di distribuzione di numerose spezie si sò spostati à altitudini più altu o versu i poli, cum'è ancu riassuntu in u rapportu IPCC (Pörtner et al., 2022). L'spezie dunque "seguite" u clima à quale sò digià adattati. E pupulazioni lucali à u latu più caldu di a gamma spessu ùn si adattanu, ma migranu o mori. Un studiu mostra, per esempiu, chì u 47% di e 976 spezie d'animali è vegetali analizati anu (recently) pupulazioni estinte à a fine più calda di a gamma (Wiens, 2016). Spezie per i quali ùn hè micca pussibule di trasfurmà abbastanza in l'area di distribuzione - per esempiu perchè a so distribuzione hè limitata à i laghi o isuli individuali - ponu ancu mori cumplettamente. Una di e prime spezie dimustrate chì sò state estinte per via di a crisa climatica hè u ratu à coda di mosaicu di Bramble Cay : hè statu trovu solu nantu à una piccula isula in a Gran Barriera Corallina è ùn hà micca pussutu evità inundazioni ripetute è cambiamenti di vegetazione ligati à u clima. (Waller et al., 2017).

Per a maiò parte di e spezie, l'adattazione abbastanza hè improbabile

Quante spezie seranu capace di adattà abbastanza à l'aumentu di u riscaldamentu glubale è di l'acidificazione di l'oceanu è quanti si estingueranu (localmente) ùn pò micca esse preditu precisamente. Da una banda, e previsioni climatichi stessu sò sottumessi à l'incertezza è spessu ùn ponu esse fatte à una scala abbastanza chjuca. Per d 'altra banda, per fà una predizione per una pupulazione o spezie, si deve misurà a so diversità genetica pertinente à l'adattazione climatica - è questu hè difficiule ancu cù sequenza di DNA caru o esperimenti cumplessi. In ogni casu, sapemu da a biologia evolutiva chì l'adattazione sufficiente hè improbabile per parechje populazioni:

• L'adattazione rapida richiede diversità genetica. In quantu à a crisa climatica, a diversità genetica significa chì l'individui in a pupulazione originale, per esempiu, affruntà di manera diversa cù l'alte temperature per via di differenzi genetichi. Solu se sta diversità hè presente, l'individui adattati à u calore aumentanu in a pupulazione durante u riscaldamentu. A diversità genetica dipende di parechji fatturi - per esempiu a dimensione di a pupulazione. E spezie chì a so varietà naturali includenu abitati climaticamente differenti anu un vantaghju: varianti genetichi da pupulazioni digià adattati à u caldu ponu esse "traspurtati" à i zoni più caldi è aiutanu à sopravvive à e populazioni adattate à u friddu. Per d 'altra banda, quandu i cambiamenti climatichi portanu à e cundizioni à quale nisuna pupulazione di a spezia hè ancu adattata, ùn ci hè spessu micca abbastanza diversità genetica utile - questu hè esattamente ciò chì succede in a crisa climatica, soprattuttu à i bordi più caldi di e zoni di distribuzione ( Pörtner et al., 2022).
• L'adattazione ambientale hè cumplessa. U cambiamentu climaticu stessu impone spessu parechje esigenze (cambiamenti di temperatura, precipitazione, frequenza di tempesta, coperta di ghiaccio…). Ci sò ancu effetti indiretti : u clima affetta ancu altre spezie in l'ecosistema, per esempiu nantu à a dispunibilità di e piante furatiche o u numeru di predatori. Per esempiu, assai spezie d'arburu ùn sò micca solu esposti à a più grande seca, ma ancu à più scarabeci di scorcia, chì l'ultimi prufittà di u calore è pruduce più generazioni annu. L'arbureti chì sò digià debilitati sò sottumessi à un sforzu supplementu. In Austria, per esempiu, questu afecta l'abete (Netherer et al., 2019). Più sfide sfarente presentate a crisa climatica, l'adattazione hè menu prubabile di successu.
• U clima hè cambiatu troppu rapidamente per l'influenzi umani. Parechje adattazioni chì observemu in a natura sò ghjunti annantu à millaie o milioni di generazioni - u clima, invece, hè attualmente cambiatu drasticamente in pochi decennii. In e spezie chì anu un pocu tempu di generazione (vale à dì ripruduce rapidamente), l'evoluzione si faci relativamente rapidamente. Questu puderia spiegà in parte perchè l'adattazioni à u cambiamentu climaticu antropogenicu sò spessu trovati in insetti. À u cuntrastu, spezie grandi, di crescita lenta, cum'è l'arburi, spessu piglianu parechji anni per ripruduce. Questu rende assai difficiuli di seguità u cambiamentu climaticu.
• L'adattazione ùn significa micca sopravvivenza. E pupulazioni ponu esse adattate à i cambiamenti climatichi in una certa misura - per esempiu, ponu sopravvive à l'onde di calore oghje megliu chè prima di a rivoluzione industriale - senza chì questi adattamenti sò abbastanza per sopravvive à u riscaldamentu di 1,5, 2 o 3 °C à longu andà. Inoltre, hè impurtante chì l'adattazione evolutiva significa sempre chì l'individui pocu adattati anu pocu prole o morse senza prole. S'ellu affetta troppu persone, i sopravviventi ponu esse adattati megliu - ma a pupulazione pò ancu diminuisce tantu chì mori prima o dopu.
• Certi cambiamenti ambientali ùn permettenu micca aghjustamenti rapidi. Quandu un habitat cambia fundamentalmente, l'adattazione hè simplicemente inconcepibile. E populazioni di pesci ùn ponu micca adattà à a vita in un lavu seccu, è l'animali di a terra ùn ponu micca sopravvive se u so habitat hè inundatu.
• A crisa climatica hè solu una di parechje minacce. L'adattazione diventa più difficiuli di più chjucu e pupulazioni, u più frammentatu l'habitat, è più cambiamenti ambientali si trovanu à u stessu tempu (vede sopra). L'omu facenu i prucessi di adattazione ancu più difficili per a caccia, a distruzzione di l'habitat è a contaminazione ambientale.

Chì si pò fà per l'estinzione ?

Chì pò esse fattu quandu ùn ci hè micca speranza chì a maiò parte di e spezie si adattanu bè? L'estinzione di e pupulazioni lucali ùn serà micca prevenibile - ma almenu diverse misure ponu contru à a perdita di spezie intere è a diminuzione di e zone di distribuzione (Pörtner et al., 2022). I zoni prutetti sò impurtanti per priservà e spezie induve sò bè ​​adattati è per priservà a diversità genetica esistente. Hè impurtante ancu di cunnette e diverse pupulazioni di una spezia per chì e varianti genetichi adattati à u calore ponu sparghje facilmente. Per questu scopu, sò stati stabiliti "corridori" naturali chì cunnetta l'abitati adattati. Questu pò esse un hedge chì cunnetta diversi stands d'arburi o spazii prutetti in una zona agricula. U metudu di trasportà attivamente l'individui da e populazioni minacciate à e zoni (per esempiu, à altitudini più alti o latitudini più altimi) induve sò megliu adattati hè un pocu più cuntruversu.

Tuttavia, e cunsequenze di tutte queste misure ùn ponu esse stimate precisamente. Ancu s'ellu ponu aiutà à mantene e pupulazioni individuali è spezie intere, ogni spezia risponde in modu diversu à u cambiamentu climaticu. I ranges cambianu in modi diffirenti è e spezie si scontranu in novi cumminazzioni. L'interazzione cum'è e catene alimentarii ponu cambià fundamentalmente è imprevisible. U megliu modu per priservà a biodiversità è i so benefici inestimabili per l'umanità di fronte à a crisa climatica hè sempre di cumbatte efficacemente è rapidamente a crisa climatica stessa.

Literatur

Barghi, N., Tobler, R., Nolte, V., Jakšić, AM, Mallard, F., Otte, KA, Dolezal, M., Taus, T., Kofler, R., & Schlötterer, C. (2019) ). A ridondanza genetica alimenta l'adattazione poligenica in Drosophila. Biologia di PLOS, 17(2), e3000128. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000128

Bitter, MC, Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, CA (2019). A variazione genetica permanente alimenta l'adattazione rapida à l'acidificazione di l'oceanu. Nature Communications, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). A siccità acuta hè un mutore impurtante di l'infestazione di scarabei di a corteccia in l'abete di a Norvegia austriaca. Frontiere in Foreste è Cambiamentu Globale, 2. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/ffgc.2019.00039

Pörtner, H.-O., Roberts, DC, Tignor, MMB, Poloczanska, ES, Mintenbeck, K., Alegría, A., Craig, M., Langsdorf, S., Löschke, S., Möller, V., Okem, A., & Rama, B. (a cura di). (2022). Cambiamentu Climaticu 2022: Impatti, Adattamentu è Vulnerabilità. Cuntribuzione di u Gruppu di Travagliu II à u Sestu Rapportu di Evaluazione di u Panel Intergovernamentale nantu à u Cambiamentu Climaticu.

Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, Leung, LK-P., Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, & Leung, LK-P. (2017). I melomi di Bramble Cay Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): Una prima estinzione di mammiferi causata da u cambiamentu climaticu indottu da l'omu? Ricerca di Fauna Salvatica, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J.J. (2016). L'estinzioni lucali ligati à u clima sò digià sparse trà e spezie vegetali è animali. Biologia di PLOS, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104