Apa kéwan, tetanduran lan jamur bisa adaptasi karo owah-owahan iklim?

dening Anja Marie Westram

Kéwan mangsa nglindhungi awak saka predator kanthi nggunakake warna kamuflase. Iwak bisa cepet obah ing banyu amarga bentuke sing dawa. Tanduran nggunakake aroma kanggo narik serangga penyerbukan: adaptasi makhluk urip menyang lingkungane ana ing endi wae. Adaptasi kasebut ditemtokake ing gen organisme lan muncul liwat proses evolusi liwat generasi - ora kaya pirang-pirang prilaku, contone, ora sacara spontan dipengaruhi dening lingkungan sajrone urip. Lingkungan sing ganti kanthi cepet nyebabake "maladaptasi". Fisiologi, warna utawa struktur awak banjur ora diadaptasi maneh karo lingkungan, saengga reproduksi lan urip luwih angel, ukuran populasi suda lan populasi bisa mati.

Peningkatan gas omah kaca sing digawe manungsa ing atmosfer ngowahi lingkungan kanthi pirang-pirang cara. Apa iki ateges akeh populasi sing ora adaptasi maneh lan bakal punah? Utawa apa makhluk urip uga bisa adaptasi karo owah-owahan kasebut? Dadi, sajrone sawetara generasi, bakal kewan, tetanduran lan jamur muncul sing luwih bisa ngatasi, contone, panas, kahanan garing lan kurang banyu, acidification segara utawa suda tutupan es ing awak banyu lan mulane bisa urip ing owah-owahan iklim uga?

Spesies ngetutake iklim sing wis diadaptasi lan wis punah sacara lokal

Nyatane, eksperimen laboratorium nuduhake manawa populasi sawetara spesies bisa adaptasi karo kahanan sing owah-owahan: ing eksperimen ing Vetmeduni Wina, contone, laler woh ngetokake endhog luwih akeh sawise luwih saka 100 generasi (ora suwe, amarga laler woh ngasilake maneh. kanthi cepet) ing suhu sing anget lan wis ngganti metabolisme (Barghi et al., 2019). Ing eksperimen liyane, kerang bisa adaptasi karo banyu sing luwih asam (Bitter et al., 2019). Lan apa sing katon ing alam? Ing kono uga, sawetara populasi nuduhake bukti adaptasi kanggo owah-owahan kahanan iklim. Laporan Kelompok Kerja II saka IPCC (Panel Antarpemerintah babagan Perubahan Iklim) ngringkes asil kasebut lan nandheske manawa pola kasebut ditemokake utamane ing serangga, sing, contone, miwiti "break mangsa" mengko minangka adaptasi kanggo musim panas sing luwih suwe (Pörtner). et al., 2022).

Sayange, studi ilmiah tambah akeh nuduhake manawa adaptasi evolusi (cukup) kanggo krisis iklim bisa uga dadi pengecualian tinimbang aturan. Wilayah distribusi saka pirang-pirang spesies pindhah menyang papan sing luwih dhuwur utawa menyang kutub, kaya sing diringkes ing laporan IPCC (Pörtner et al., 2022). Mulane spesies kasebut "ngetutake" iklim sing wis diadaptasi. Populasi lokal ing pinggir wilayah sing luwih anget asring ora adaptasi nanging migrasi utawa mati. Panaliten nuduhake, contone, 47% saka 976 spesies kewan lan tanduran sing dianalisis duwe populasi sing wis punah ing wilayah sing luwih anget (Wiens, 2016). Spesies sing ora bisa owah-owahan sing cukup ing wilayah distribusi - contone amarga distribusi kasebut diwatesi ing tlaga utawa pulo individu - uga bisa mati kabeh. Salah siji spesies pisanan sing kabukten wis punah amarga krisis iklim yaiku tikus buntut mozaik Bramble Cay: mung ditemokake ing pulo cilik ing Great Barrier Reef lan ora bisa nyegah banjir bola-bali lan owah-owahan vegetasi sing ana hubungane karo iklim. (Waler et al., 2017).

Kanggo umume spesies, adaptasi sing cukup ora mungkin

Pira spesies sing bakal bisa adaptasi kanthi cukup kanggo nambah pemanasan global lan pengasaman samudra lan jumlah sing bakal punah (lokal) ora bisa diprediksi kanthi tepat. Ing tangan siji, prakiraan iklim dhewe tundhuk kahanan sing durung mesthi lan asring ora bisa digawe kanthi ukuran sing cukup cilik. Ing sisih liya, kanggo nggawe prediksi kanggo populasi utawa spesies, siji kudu ngukur keragaman genetik sing cocog karo adaptasi iklim - lan iki angel sanajan karo urutan DNA sing larang utawa eksperimen rumit. Nanging, kita ngerti saka biologi evolusioner manawa adaptasi sing cukup ora mungkin kanggo akeh populasi:

• Adaptasi kanthi cepet mbutuhake keragaman genetik. Kanthi gati kanggo krisis iklim, bhinéka genetis tegese individu ing populasi asli, contone, ngrampungake beda karo suhu dhuwur amarga beda genetis. Mung yen keragaman iki ana, individu sing adaptasi panas bisa nambah populasi sajrone pemanasan. Keragaman genetik gumantung ing akeh faktor - contone ukuran populasi. Spesies sing wilayah alami kalebu habitat sing beda-beda kanthi iklim duwe kaluwihan: varian genetik saka populasi sing wis adaptasi anget bisa "diangkut" menyang wilayah sing luwih anget lan mbantu populasi sing adaptasi kadhemen bisa urip. Ing sisih liya, nalika owah-owahan iklim nyebabake kahanan sing durung ana populasi spesies sing diadaptasi, asring ora ana keragaman genetis sing migunani - iki pancen kedadeyan ing krisis iklim, utamane ing wilayah distribusi sing luwih anget ( Pörtner et al., 2022).
• Adaptasi lingkungan kompleks. Owah-owahan iklim dhewe asring ngetrapake macem-macem syarat (owah-owahan suhu, udan, frekuensi badai, tutup es…). Ana uga efek ora langsung: iklim uga mengaruhi spesies liyane ing ekosistem, contone ing kasedhiyan tetanduran forage utawa jumlah predator. Contone, akeh spesies wit sing ora mung ngalami kekeringan sing luwih gedhe, nanging uga luwih akeh kumbang kulit, amarga sing terakhir entuk manfaat saka anget lan ngasilake luwih akeh generasi saben taun. Wit-witan sing wis lemah dilebokake ing galur tambahan. Ing Austria, contone, iki mengaruhi cemara (Netherer et al., 2019). Tantangan sing luwih beda saka krisis iklim, adaptasi sing kurang sukses.
• Iklim ganti cepet banget amarga pengaruh manungsa. Akeh adaptasi sing kita deleng ing alam wis muncul liwat ewonan utawa mayuta-yuta generasi - iklim, ing tangan liyane, saiki ganti drastis mung sawetara dekade. Ing spesies sing duwe wektu generasi cendhak (yaiku reproduksi kanthi cepet), evolusi dumadi kanthi cepet. Iki bisa uga nerangake kenapa adaptasi kanggo owah-owahan iklim antropogenik asring ditemokake ing serangga. Ing kontras, spesies sing gedhe lan alon-alon, kayata wit, asring mbutuhake pirang-pirang taun kanggo ngasilake. Iki nggawe angel banget kanggo ngetutake owah-owahan iklim.
• Adaptasi ora ateges slamet. Populasi bisa uga wis adaptasi karo owah-owahan iklim nganti sawetara - contone, bisa tahan gelombang panas luwih apik saiki tinimbang sadurunge revolusi industri - tanpa adaptasi kasebut cukup kanggo tahan pemanasan 1,5, 2 utawa 3 ° C ing jangka panjang. Kajaba iku, penting yen adaptasi evolusi mesthi tegese individu sing kurang adaptasi duwe sawetara turunane utawa mati tanpa keturunan. Yen iki mengaruhi akeh banget individu, sing slamet bisa uga luwih adaptasi - nanging populasi isih bisa nyusut nganti cepet mati.
• Sawetara owah-owahan lingkungan ora ngidini pangaturan cepet. Nalika habitat owah-owahan dhasar, adaptasi ora bisa dibayangake. Populasi iwak ora bisa adaptasi karo urip ing tlaga sing garing, lan kewan darat ora bisa urip yen habitate kebanjiran.
• Krisis iklim mung salah siji saka sawetara ancaman. Adaptasi dadi luwih angel yen populasi cilik, habitat luwih pecah, lan owah-owahan lingkungan luwih akeh ing wektu sing padha (ndeleng ndhuwur). Manungsa nggawe proses adaptasi luwih angel liwat mburu, karusakan habitat lan polusi lingkungan.

Apa sing bisa ditindakake babagan kepunahan?

Apa sing bisa ditindakake nalika ora ana pangarep-arep manawa umume spesies bakal sukses adaptasi? Kepunahan populasi lokal meh ora bisa dicegah - nanging paling ora macem-macem langkah bisa ngatasi kelangan kabeh spesies lan nyuda wilayah distribusi (Pörtner et al., 2022). Wilayah sing dilindhungi penting kanggo ngreksa spesies sing bisa diadaptasi kanthi apik lan kanggo njaga keragaman genetik sing ana. Sampeyan uga penting kanggo nyambungake macem-macem populasi spesies supaya varian genetik sing diadaptasi panas bisa nyebar kanthi gampang. Kanggo tujuan kasebut, "koridor" alam ditetepake sing nyambungake habitat sing cocog. Iki bisa dadi pager sing nyambungake macem-macem stands wit utawa wilayah sing dilindhungi ing wilayah tetanèn. Cara aktif ngangkut individu saka populasi sing kaancam menyang wilayah (umpamane, ing papan sing luwih dhuwur utawa garis lintang sing luwih dhuwur) ing ngendi dheweke luwih diadaptasi luwih kontroversial.

Nanging, akibat saka kabeh langkah kasebut ora bisa dikira kanthi tepat. Sanajan bisa mbantu njaga populasi individu lan kabeh spesies, saben spesies nanggapi kanthi beda marang owah-owahan iklim. Range pindah kanthi cara sing beda-beda lan spesies ketemu ing kombinasi anyar. Interaksi kayata rantai panganan bisa owah kanthi dhasar lan ora bisa diprediksi. Cara paling apik kanggo ngreksa keanekaragaman hayati lan mupangat sing larang regane kanggo manungsa sajrone krisis iklim yaiku kanthi efektif lan cepet nglawan krisis iklim kasebut.

sastra

Barghi, N., Tobler, R., Nolte, V., Jakšić, AM, Mallard, F., Otte, KA, Dolezal, M., Taus, T., Kofler, R., & Schlötterer, C. (2019 ). Redundansi genetik nyurung adaptasi poligenik ing Drosophila. PLOS Biologi, 17(2), e3000128. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000128

Bitter, MC, Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, CA (2019). Variasi genetik sing ngadeg nyebabake adaptasi kanthi cepet kanggo acidification segara. Nature Komunikasi, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). Kekeringan akut minangka penyebab penting infestasi kumbang kulit ing spruce Austrian Norwegia. Watesan ing Hutan lan Perubahan Global, 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). Owah-owahan Iklim 2022: Dampak, Adaptasi lan Kerentanan. Kontribusi Kelompok Kerja II menyang Laporan Penilaian Keenam Panel Antarpemerintah babagan Perubahan Iklim.

Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, Leung, LK-P., Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, & Leung, LK-P. (2017). Melomy Bramble Cay Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): Kepunahan mamalia pisanan sing disebabake dening owah-owahan iklim sing disebabake dening manungsa? Riset Satwa, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J.J. (2016). Kepunahan lokal sing ana gandhengane karo iklim wis nyebar ing antarane spesies tanduran lan kewan. PLOS Biologi, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104