Kan dyr, planter og svampe tilpasse sig klimaforandringerne?

af Anja Marie Westram

Byttedyr beskytter sig selv mod rovdyr ved at bruge camouflagefarver. Fisk kan bevæge sig hurtigt i vandet på grund af deres aflange form. Planter bruger dufte til at tiltrække bestøvende insekter: levende væseners tilpasninger til deres miljø er allestedsnærværende. Sådanne tilpasninger er bestemt i organismens gener og opstår gennem evolutionære processer over generationer – i modsætning til mange adfærdsmønstre er de for eksempel ikke spontant påvirket af omgivelserne i løbet af livet. Et hurtigt skiftende miljø fører derfor til "mistilpasning". Fysiologi, farve eller kropsstruktur er så ikke længere tilpasset miljøet, så reproduktion og overlevelse bliver sværere, bestandsstørrelsen falder og bestanden kan endda dø ud.

Den menneskeskabte stigning i drivhusgasser i atmosfæren ændrer miljøet på mange måder. Betyder det, at mange bestande ikke længere er veltilpassede og vil uddø? Eller kan levende væsener også tilpasse sig disse forandringer? Så vil der i løbet af nogle generationer opstå dyr, planter og svampe, som er bedre i stand til at klare fx varme, tørke, havforsuring eller reduceret isdække af vandmasser og derfor godt kan overleve klimaforandringerne?

Arter følger det klima, de allerede er tilpasset til, og bliver lokalt udryddet

Faktisk har laboratorieforsøg vist, at populationer af nogle arter kan tilpasse sig skiftende forhold: i et eksperiment på Vetmeduni Wien, for eksempel, lagde frugtfluer betydeligt flere æg efter lidt over 100 generationer (ikke lang tid, da frugtfluer formerer sig hurtigt) under varme temperaturer og havde ændret deres stofskifte (Barghi et al., 2019). I et andet forsøg var muslinger i stand til at tilpasse sig mere surt vand (Bitter et al., 2019). Og hvordan ser det ud i naturen? Også der viser nogle populationer tegn på tilpasning til skiftende klimatiske forhold. Rapporten fra arbejdsgruppe II i IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) opsummerer disse resultater og understreger, at disse mønstre primært blev fundet hos insekter, som for eksempel starter deres "vinterpause" senere som en tilpasning til længere somre (Pörtner et al., 2022).

Desværre tyder videnskabelige undersøgelser i stigende grad på, at (tilstrækkelig) evolutionær tilpasning til klimakrisen sandsynligvis vil være undtagelsen snarere end reglen. Udbredelsesområderne for talrige arter flytter sig til højere højder eller mod polerne, som også opsummeret i IPCC-rapporten (Pörtner et al., 2022). Arterne "følger" derfor det klima, som de allerede er tilpasset. Lokale befolkninger i den varmere kant af området tilpasser sig ofte ikke, men vandrer eller dør ud. En undersøgelse viser for eksempel, at 47 % af de 976 analyserede dyre- og plantearter har (for nylig) uddøde bestande i den varmere kant af området (Wiens, 2016). Arter, for hvilke en tilstrækkelig forskydning af udbredelsesområdet ikke er mulig - for eksempel fordi deres udbredelse er begrænset til enkelte søer eller øer - kan også dø helt ud. En af de første arter, der påvistes at være uddøde på grund af klimakrisen, er Bramble Cay mosaikhalerotte: den blev kun fundet på en lille ø i Great Barrier Reef og var ude af stand til at undgå gentagne oversvømmelser og klimarelaterede vegetationsændringer (Waller et al., 2017).

For de fleste arter er tilstrækkelig tilpasning usandsynlig

Hvor mange arter der vil være i stand til at tilpasse sig tilstrækkeligt til stigende global opvarmning og havforsuring, og hvor mange der vil uddø (lokalt), kan ikke forudsiges præcist. På den ene side er selve klimaprognoserne behæftet med usikkerhed og kan ofte ikke laves i tilstrækkelig lille skala. På den anden side, for at kunne lave en forudsigelse for en population eller art, skulle man måle dens genetiske diversitet, der er relevant for klimatilpasning – og det er svært selv med dyr DNA-sekventering eller komplekse eksperimenter. Men vi ved fra evolutionær biologi, at tilstrækkelig tilpasning er usandsynlig for mange populationer:

• Hurtig tilpasning kræver genetisk diversitet. Med hensyn til klimakrisen betyder genetisk diversitet, at individer i den oprindelige befolkning eksempelvis kan klare høje temperaturer forskelligt på grund af genetiske forskelle. Kun hvis denne mangfoldighed er til stede, kan varmetilpassede individer stige i befolkningen under opvarmningen. Genetisk mangfoldighed afhænger af mange faktorer – for eksempel størrelsen af ​​befolkningen. Arter, hvis naturlige udbredelse omfatter klimatiske forskellige levesteder, har en fordel: genetiske varianter fra allerede varmtilpassede populationer kan "transporteres" til varmere områder og hjælpe kuldetilpassede populationer med at overleve. På den anden side, når klimaændringer fører til forhold, som ingen population af arten endnu er tilpasset til, er der ofte ikke nok nyttig genetisk diversitet - det er præcis, hvad der sker i klimakrisen, især i de varmere kanter af udbredelsesområderne ( Pörtner et al., 2022).
• Miljøtilpasning er kompleks. Klimaændringer i sig selv stiller ofte flere krav (ændringer i temperatur, nedbør, stormfrekvens, isdække...). Der er også indirekte effekter: Klimaet påvirker også andre arter i økosystemet, for eksempel på tilgængeligheden af ​​foderplanter eller antallet af rovdyr. For eksempel er mange træarter ikke kun udsat for større tørke, men også for flere barkbiller, da sidstnævnte nyder godt af varme og producerer flere generationer om året. Træer, der allerede er svækkede, udsættes for yderligere belastning. I Østrig rammer dette for eksempel gran (Netherer et al., 2019). Jo flere forskellige udfordringer klimakrisen byder på, jo mindre sandsynligt bliver en vellykket tilpasning.
• Klimaet ændrer sig for hurtigt på grund af menneskelig påvirkning. Mange tilpasninger, som vi observerer i naturen, er opstået gennem tusinder eller millioner af generationer – klimaet er derimod i øjeblikket under drastisk forandring inden for få årtier. Hos arter, der har kort generationstid (dvs. formerer sig hurtigt), sker evolutionen relativt hurtigt. Dette kunne til dels forklare, hvorfor tilpasninger til menneskeskabte klimaændringer ofte er blevet fundet hos insekter. Derimod tager store, langsomt voksende arter, såsom træer, ofte mange år om at formere sig. Det gør det meget svært at følge med klimaforandringerne.
• Tilpasning betyder ikke overlevelse. Befolkninger kan meget vel have tilpasset sig klimaændringer til en vis grad – for eksempel kan de overleve hedebølger bedre i dag end før den industrielle revolution – uden at disse tilpasninger er tilstrækkelige til at overleve en opvarmning på 1,5, 2 eller 3°C på længere sigt. Derudover er det vigtigt, at evolutionær tilpasning altid betyder, at dårligt tilpassede individer får få afkom eller dør uden afkom. Hvis dette rammer for mange individer, kan de overlevende være bedre tilpasset – men bestanden kan stadig skrumpe så meget, at den dør ud før eller siden.
• Nogle miljøændringer tillader ikke hurtige justeringer. Når et levested ændrer sig fundamentalt, er tilpasning ganske enkelt utænkelig. Fiskebestande kan ikke tilpasse sig livet i en tør sø, og landdyr kan ikke overleve, hvis deres levested bliver oversvømmet.
• Klimakrisen er blot en af ​​flere trusler. Tilpasning bliver sværere, jo mindre bestandene er, jo mere fragmenteret habitatet er, og jo flere miljøændringer sker på samme tid (se ovenfor). Mennesker gør tilpasningsprocesser endnu vanskeligere gennem jagt, ødelæggelse af levesteder og miljøforurening.

Hvad kan man gøre ved udryddelse?

Hvad kan man gøre, når der ikke er håb om, at de fleste arter vil tilpasse sig med succes? Udryddelsen af ​​lokale bestande vil næppe kunne forebygges – men i det mindste kan forskellige tiltag modvirke tab af hele arter og indskrænkning af udbredelsesområder (Pörtner et al., 2022). Beskyttede områder er vigtige for at bevare arter, hvor de er veltilpassede, og for at bevare eksisterende genetisk mangfoldighed. Det er også vigtigt at forbinde de forskellige populationer af en art, så varmetilpassede genetiske varianter let kan spredes. Til dette formål etableres naturlige "korridorer", der forbinder egnede levesteder. Dette kan være en hæk, der forbinder forskellige bevoksninger af træer eller beskyttede områder i et landbrugsområde. Metoden til aktivt at transportere individer fra truede populationer til områder (f.eks. i højere højder eller højere breddegrader), hvor de er bedre tilpasset, er noget mere kontroversiel.

Konsekvenserne af alle disse tiltag kan dog ikke estimeres præcist. Selvom de kan hjælpe med at opretholde individuelle populationer og hele arter, reagerer hver art forskelligt på klimaændringer. Områder skifter på forskellige måder, og arter mødes i nye kombinationer. Interaktioner såsom fødekæder kan ændre sig fundamentalt og uforudsigeligt. Den bedste måde at bevare biodiversiteten og dens uvurderlige fordele for menneskeheden i lyset af klimakrisen er stadig at effektivt og hurtigt bekæmpe selve klimakrisen.

litteratur

Barghi, N., Tobler, R., Nolte, V., Jakšić, AM, Mallard, F., Otte, KA, Dolezal, M., Taus, T., Kofler, R., & Schlötterer, C. (2019) ). Genetisk redundans fremmer polygen tilpasning i Drosophila. PLoS Biology, 17(2), e3000128. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000128

Bitter, MC, Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, CA (2019). Stående genetisk variation fremmer hurtig tilpasning til havforsuring. Nature Communications, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). Akut tørke er en vigtig årsag til barkbilleangreb i østrigske rødgranbevoksninger. Grænser i skove og global forandring, 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. (red.). (2022). Klimaændringer 2022: Påvirkninger, tilpasning og sårbarhed. Bidrag fra arbejdsgruppe II til den sjette vurderingsrapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer.

Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, Leung, LK-P., Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, & Leung, LK-P. (2017). The Bramble Cay-melomier Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): En første pattedyrudryddelse forårsaget af menneskeskabte klimaændringer? Vildtforskning, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J.J. (2016). Klimarelaterede lokale udryddelser er allerede udbredt blandt plante- og dyrearter. PLoS Biology, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104