Èske bèt, plant ak fongis ka adapte yo ak chanjman nan klima?

pa Anja Marie Westram

Bèt bèt pwoteje tèt yo kont predatè lè l sèvi avèk koulè kamouflaj. Pwason ka deplase byen vit nan dlo a akòz fòm long yo. Plant yo sèvi ak odè pou atire ensèk polinize: adaptasyon bèt vivan yo nan anviwònman yo omniprezan. Adaptasyon sa yo detèmine nan jèn òganis lan epi yo rive atravè pwosesis evolisyonè sou jenerasyon - kontrèman ak anpil konpòtman, pou egzanp, yo pa espontaneman enfliyanse pa anviwònman an pandan lavi a. Se poutèt sa, yon anviwònman ki chanje rapidman mennen nan "maladaptasyon". Lè sa a, fizyoloji, koulè oswa estrikti kò yo pa adapte ak anviwònman an ankò, se konsa ke repwodiksyon ak siviv yo pi difisil, gwosè popilasyon an diminye e popilasyon an ka menm mouri.

Ogmantasyon lèzòm nan gaz lakòz efè tèmik nan atmosfè a ap chanje anviwònman an nan plizyè fason. Èske sa vle di ke anpil popilasyon pa byen adapte ankò epi yo pral disparèt? Oswa èt vivan ka adapte tou ak chanjman sa yo? Kidonk, pandan kèk jenerasyon, èske bèt, plant ak fongis parèt ki pi byen kapab fè fas ak, pa egzanp, chalè, sechrès, asidifikasyon oseyan oswa kouch glas redwi nan kò dlo epi ki ka siviv byen chanjman nan klima?

Espès yo swiv klima a kote yo deja adapte epi yo vin disparèt lokalman

An reyalite, eksperyans laboratwa yo te montre ke popilasyon kèk espès yo ka adapte yo ak kondisyon ki chanje: nan yon eksperyans nan Vetmeduni Vyèn, pou egzanp, mouch fwi yo te mete siyifikativman plis ze apre jis plis pase 100 jenerasyon (pa yon tan long, kòm mouch fwi repwodui). byen vit) anba tanperati cho epi yo te chanje metabolis yo (Barghi et al., 2019). Nan yon lòt eksperyans, moul yo te kapab adapte yo ak plis dlo asid (Bitter et al., 2019). Ak ki sa li sanble nan lanati? La tou, gen kèk popilasyon ki montre prèv adaptasyon nan kondisyon klimatik k ap chanje. Rapò Gwoup Travay II nan IPCC (Entègouvènmantal Panel sou Chanjman Klima) rezime rezilta sa yo epi mete aksan sou ke modèl sa yo te jwenn prensipalman nan ensèk, ki, pou egzanp, kòmanse "rekreyasyon ivè" yo pita kòm yon adaptasyon nan ete ki pi long (Pörtner). et al., 2022).

Malerezman, etid syantifik de pli zan pli sijere ke (ase) adaptasyon evolisyonè nan kriz klima a gen anpil chans yo dwe eksepsyon an olye ke règ la. Zòn distribisyon anpil espès yo ap deplase nan pi wo altitid oswa nan direksyon poto yo, jan yo rezime tou nan rapò IPCC (Pörtner et al., 2022). Se poutèt sa espès yo "swiv" klima a kote yo deja adapte. Popilasyon lokal nan kwen ki pi cho nan seri a souvan pa adapte men imigre oswa mouri. Yon etid montre, pou egzanp, ke 47% nan 976 espès bèt ak plant yo analize gen (dènyèman) popilasyon disparèt nan kwen ki pi cho nan seri a (Wiens, 2016). Espès ki pa posib pou yon chanjman ase nan zòn distribisyon an - pa egzanp paske distribisyon yo limite a lak oswa zile endividyèl - kapab tou mouri nèt. Youn nan premye espès yo pwouve ke yo te disparèt akòz kriz klimatik la se Bramble Cay rat mozayik: yo te jwenn li sèlman sou yon ti zile nan Great Barrier Reef e li pa t kapab evite inondasyon repete ak chanjman vejetasyon ki gen rapò ak klima. (Waller et al., 2017).

Pou pifò espès, ase adaptasyon se fasil

Konbyen espès yo pral kapab adapte ase pou ogmante rechofman planèt la ak asidifikasyon oseyan ak konbyen yo pral disparèt (lokalman) pa ka prevwa jisteman. Sou yon bò, prévisions klima yo tèt yo sijè a ensètitid e souvan pa ka fèt sou yon echèl ase piti. Nan lòt men an, yo nan lòd yo fè yon prediksyon pou yon popilasyon oswa yon espès, yon moun ta dwe mezire divèsite jenetik li ki gen rapò ak adaptasyon klima - e sa a se difisil menm ak sekans ADN chè oswa eksperyans konplèks. Sepandan, nou konnen nan byoloji evolisyonè ke ase adaptasyon pa fasil pou anpil popilasyon:

• Adaptasyon rapid mande pou divèsite jenetik. Konsènan kriz klimatik la, divèsite jenetik vle di ke moun ki nan popilasyon orijinal la, pa egzanp, fè fas yon fason diferan ak tanperati ki wo akòz diferans jenetik. Se sèlman si divèsite sa a prezan ka moun ki adapte pou chofe ogmante nan popilasyon an pandan chofe a. Divèsite jenetik depann de anpil faktè - pa egzanp gwosè popilasyon an. Espès ki gen ranje natirèl ki gen ladan abita klimatik diferan gen yon avantaj: varyant jenetik ki soti nan popilasyon ki deja adapte pou cho yo ka "transpòte" nan zòn ki pi cho epi ede popilasyon ki adapte frèt yo siviv. Nan lòt men an, lè chanjman nan klima mennen nan kondisyon kote pa gen okenn popilasyon espès la adapte, souvan pa gen ase divèsite jenetik itil - sa a se egzakteman sa k ap pase nan kriz klima a, espesyalman nan kwen ki pi cho nan zòn distribisyon yo ( Pörtner et al., 2022).
• Adaptasyon anviwònman an se konplèks. Chanjman klimatik li menm souvan enpoze plizyè kondisyon (chanjman nan tanperati, presipitasyon, frekans tanpèt, kouvèti glas...). Genyen tou efè endirèk: klima a tou afekte lòt espès nan ekosistèm nan, pou egzanp sou disponiblite a nan plant fouraj oswa kantite predatè. Pou egzanp, anpil espès pye bwa yo pa sèlman ekspoze a pi gwo sechrès, men tou, nan plis insect jape, kòm dènye a benefisye de chalè ak pwodwi plis jenerasyon chak ane. Pye bwa ki deja febli yo mete anba souch adisyonèl. Nan Otrich, pou egzanp, sa a afekte Spruce (Netherer et al., 2019). Plis diferan defi kriz klima a prezante, gen mwens chans pou adaptasyon reyisi.
• Klima a ap chanje twò vit akòz enfliyans imen. Anpil adaptasyon ke nou obsève nan lanati te rive sou plizyè milye oswa dè milyon de jenerasyon - klima a, nan lòt men an, kounye a ap chanje byen wo nan kèk deseni sèlman. Nan espès ki gen yon tan jenerasyon kout (sa vle di repwodui byen vit), evolisyon fèt relativman rapid. Sa a te kapab an pati eksplike poukisa adaptasyon nan chanjman klima antropogenik yo te souvan jwenn nan ensèk yo. Kontrèman, espès gwo, ki grandi dousman, tankou pye bwa, souvan pran anpil ane pou repwodui. Sa fè li trè difisil pou kenbe ak chanjman nan klima.
• Adaptasyon pa vle di siviv. Popilasyon yo ka byen adapte yo ak chanjman klimatik nan yon sèten limit - pa egzanp, yo ka siviv vag chalè pi byen jodi a pase anvan revolisyon endistriyèl la - san yo pa adaptasyon sa yo pa ase yo siviv planèt la nan 1,5, 2 oswa 3 ° C alontèm. Anplis de sa, li enpòtan ke adaptasyon evolisyonè toujou vle di ke moun ki mal adapte yo gen kèk pitit pitit oswa mouri san pitit. Si sa a afekte twòp moun, sivivan yo ka pi byen adapte - men popilasyon an ka toujou retresi anpil ke li mouri pi bonè oswa pita.
• Kèk chanjman nan anviwònman an pa pèmèt ajisteman rapid. Lè yon abita chanje fondamantalman, adaptasyon se tou senpleman enposib. Popilasyon pwason pa ka adapte yo ak lavi nan yon lak sèk, ak bèt tè pa ka siviv si abita yo inonde.
• Kriz klimatik la se jis youn nan plizyè menas. Adaptasyon vin pi difisil plis popilasyon yo pi piti, plis abita a fragman, epi plis chanjman nan anviwònman an fèt an menm tan (gade pi wo a). Moun ap fè pwosesis adaptasyon yo vin pi difisil toujou atravè lachas, destriksyon abita ak polisyon nan anviwònman an.

Ki sa ki ka fè sou disparisyon?

Kisa ki ka fè lè pa gen espwa ke pifò espès yo pral adapte avèk siksè? Disparisyon popilasyon lokal yo ap diman ka evite - men omwen divès mezi ka kontrekare pèt tout espès yo ak rediksyon nan zòn distribisyon (Pörtner et al., 2022). Zòn ki pwoteje yo enpòtan pou prezève espès kote yo byen adapte epi pou konsève divèsite jenetik ki egziste deja. Li enpòtan tou pou konekte diferan popilasyon yon espès pou variants jenetik adapte yo ka gaye fasil. Pou rezon sa a, yo te etabli "koridò" natirèl ki konekte abita apwopriye. Sa a kapab yon bòdi ki konekte diferan pye bwa oswa zòn pwoteje nan yon zòn agrikòl. Metòd pou transpòte aktivman moun ki soti nan popilasyon menase yo nan zòn (pa egzanp nan altitid pi wo oswa latitid ki pi wo) kote yo pi byen adapte se yon ti jan pi kontwovèsyal.

Sepandan, konsekans yo nan tout mezi sa yo pa ka jisteman estime. Malgre ke yo ka ede kenbe popilasyon endividyèl ak tout espès, chak espès reyaji yon fason diferan a chanjman nan klima. Ranje chanjman nan diferan fason ak espès rankontre nan nouvo konbinezon. Entèaksyon tankou chèn manje ka chanje fondamantalman ak enprevizib. Pi bon fason pou prezève divèsite biyolojik ak benefis ki gen anpil valè li yo pou limanite an fas a kriz klimatik la se toujou konbat kriz klima a limenm nan yon fason efikas ak rapid.

Literati

Barghi, N., Tobler, R., Nolte, V., Jakšić, AM, Mallard, F., Otte, KA, Dolezal, M., Taus, T., Kofler, R., & Schlötterer, C. (2019) ). Jenetik redondance gaz polygenic adaptasyon nan Drosophila. PLOS Biyoloji, 17(2), e3000128. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000128

Bitter, MC, Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, CA (2019). Kanpe varyasyon jenetik gaz adaptasyon rapid nan asidifikasyon oseyan. Nati Kominikasyon, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). Sechrès egi se yon faktè enpòtan nan enfestasyon skarabe jape nan Ostralyen Nòvèj Spruce kanpe. Fwontyè nan forè ak chanjman mondyal, 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. (Eds.). (2022). Chanjman Klima 2022: Enpak, Adaptasyon ak Vulnerabilite. Kontribisyon Gwoup Travay II a nan Sizyèm Rapò Evalyasyon Panel Entègouvènmantal sou Chanjman Klima.

Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, Leung, LK-P., Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, & Leung, LK-P. (2017). Melomys nan Bramble Cay Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): Yon premye disparisyon mamifè ki te koze pa chanjman klima imen-pwovoke? Rechèch Wildlife, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J.J. (2016). Disparasyon lokal ki gen rapò ak klima yo deja gaye anpil nan mitan espès plant ak bèt. PLOS Biyoloji, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104