Naha sasatoan, tutuwuhan jeung fungi bisa adaptasi jeung parobahan iklim?

ku Anja Marie Westram

Sato mangsa ngajaga diri tina prédator ku ngagunakeun warna kamuflase. Lauk bisa gerak gancang dina cai alatan bentukna manjang. Tutuwuhan ngagunakeun aroma pikeun narik serangga pollinating: adaptasi mahluk hirup ka lingkunganana aya di mana-mana. Adaptasi sapertos ditangtukeun dina gén organisme sareng timbul ngaliwatan prosés évolusionér turun-temurun - teu siga seueur paripolah, contona, aranjeunna henteu sacara spontan dipangaruhan ku lingkungan salami hirup. Lingkungan anu robih gancang nyababkeun "maladaptasi". Fisiologi, warna atawa struktur awak lajeng henteu deui diadaptasi kana lingkungan, sahingga baranahan jeung survival leuwih hese, ukuran populasi nurun sarta populasi malah bisa maot kaluar.

Paningkatan buatan manusa dina gas rumah kaca di atmosfir ngarobah lingkungan ku sababaraha cara. Naha ieu hartosna seueur populasi henteu deui adaptasi sareng bakal punah? Atawa mahluk hirup ogé bisa adaptasi jeung parobahan ieu? Ku kituna, ngaliwatan kursus sababaraha generasi, bakal sato, tutuwuhan jeung fungi muncul nu leuwih hadé bisa Cope jeung, contona, panas, halodo, acidification sagara atawa ngurangan panutup és awak cai sahingga bisa salamet perubahan iklim ogé?

Spésiés nuturkeun iklim anu aranjeunna parantos diadaptasi sareng janten punah sacara lokal

Kanyataanna, percobaan laboratorium geus ditémbongkeun yén populasi sababaraha spésiés bisa adaptasi jeung ngarobah kaayaan: dina hiji percobaan di Vetmeduni Wina, contona, laleur buah neundeun endog nyata leuwih ti 100 generasi (teu lila, sakumaha flies buah baranahan). gancang) dina suhu anu haneut sareng parantos ngarobih métabolismena (Barghi et al., 2019). Dina percobaan anu sanés, kerang tiasa adaptasi sareng cai anu langkung asam (Bitter et al., 2019). Jeung naon eta kasampak kawas di alam? Aya ogé sababaraha populasi némbongkeun bukti adaptasi jeung ngarobah kaayaan iklim. Laporan Kelompok Kerja II IPCC (Panel Antarpamaréntah ngeunaan Robah Iklim) nyimpulkeun hasil ieu sareng nekenkeun yén pola-pola ieu dipendakan utamina dina serangga, anu, contona, ngamimitian "istirahat usum tiris" engké salaku adaptasi kana usum panas anu langkung panjang (Pörtner). dkk., 2022).

Hanjakalna, panilitian ilmiah beuki nunjukkeun yén adaptasi évolusionér (cukup) kana krisis iklim kamungkinan janten pengecualian tibatan aturan. Wewengkon sebaran sababaraha spésiés pindah ka luhurna luhur atanapi nuju kutub, sakumaha ogé diringkeskeun dina laporan IPCC (Pörtner et al., 2022). Ku alatan éta, spésiésna "nuturkeun" iklim anu aranjeunna parantos diadaptasi. Populasi lokal di ujung haneut tina rentang mindeng teu adaptasi tapi migrasi atawa maot kaluar. Hiji studi nunjukkeun, contona, yen 47% tina 976 spésiés sato jeung tutuwuhan dianalisis boga (nembe) populasi punah di ujung warmer rentang (Wiens, 2016). Spésiés anu pergeseran anu cekap dina daérah distribusi henteu mungkin - contona kusabab distribusina dugi ka danau atanapi pulo individu - ogé tiasa maot lengkep. Salah sahiji spésiés munggaran anu kabuktian punah kusabab krisis iklim nyaéta beurit buntut mosaik Bramble Cay: éta ngan kapanggih di pulo leutik di Great Barrier Reef sareng henteu tiasa ngahindarkeun banjir terus-terusan sareng parobahan vegetasi anu aya hubunganana sareng iklim. (Waller et al., 2017).

Kanggo sabagéan ageung spésiés, adaptasi anu cekap henteu mungkin

Sabaraha spésiés anu bakal tiasa adaptasi cekap pikeun ningkatkeun pemanasan global sareng kaasaman sagara sareng sabaraha seueur anu bakal punah (lokal) henteu tiasa diprediksi sacara tepat. Di hiji sisi, ramalan iklim sorangan tunduk kana kateupastian sareng sering henteu tiasa dilakukeun dina skala anu cukup leutik. Di sisi anu sanés, pikeun ngadamel prediksi pikeun populasi atanapi spésiés, urang kedah ngukur karagaman genetikna anu relevan pikeun adaptasi iklim - sareng ieu sesah sanajan kalayan sekuen DNA anu mahal atanapi ékspérimén rumit. Nanging, urang terang tina biologi évolusionér yén adaptasi anu cekap henteu mungkin pikeun seueur populasi:

• Adaptasi gancang merlukeun diversity genetik. Kalawan hal ka krisis iklim, diversity genetik hartina individu dina populasi aslina, contona, Cope béda jeung suhu luhur alatan béda genetik. Ngan lamun diversity ieu hadir tiasa individu haneut-diadaptasi kanaékan populasi salila warming. Keragaman genetik gumantung kana sababaraha faktor - contona ukuran populasi. Spésiés anu rentang alam ngawengku habitat béda iklim boga kaunggulan: varian genetik tina populasi geus haneut-diadaptasi bisa "diasupkeun" ka wewengkon warmer tur mantuan populasi tiis-diadaptasi salamet. Di sisi anu sanés, nalika parobahan iklim ngakibatkeun kaayaan anu teu acan aya populasi spésiés anu diadaptasi, sering henteu aya karagaman genetik anu mangpaat - ieu persis anu lumangsung dina krisis iklim, khususna di daérah distribusi anu langkung haneut ( Pörtner dkk., 2022).
• Adaptasi lingkungan rumit. Parobahan iklim sorangan mindeng maksakeun sababaraha sarat (parobahan suhu, curah hujan, frékuénsi badai, panutup és ...). Aya ogé pangaruh teu langsung: iklim ogé mangaruhan spésiés séjén dina ékosistem, contona dina kasadiaan tutuwuhan forage atawa jumlah prédator. Salaku conto, seueur spésiés tangkal henteu ngan kakeunaan halodo anu langkung ageung, tapi ogé ku seueur kumbang babakan, sabab anu terakhir nguntungkeun tina kahaneutan sareng ngahasilkeun langkung seueur generasi per taun. Tangkal anu parantos lemah disimpen dina galur tambahan. Di Austria, contona, ieu mangaruhan spruce (Netherer et al., 2019). Tantangan anu langkung béda dina krisis iklim, kamungkinan adaptasi anu henteu suksés.
• Iklim robah teuing gancang alatan pangaruh manusa. Seueur adaptasi anu urang tingali di alam parantos timbul dina rébuan atanapi jutaan generasi - iklim, di sisi sanésna, ayeuna robih sacara drastis dina ngan ukur sababaraha dekade. Dina spésiés nu boga waktu generasi pondok (ie baranahan gancang), évolusi lumangsung rélatif gancang. Ieu sabagean bisa ngajelaskeun naha adaptasi jeung perubahan iklim antropogenik geus mindeng kapanggih dina serangga. Sabalikna, spésiés badag, laun-tumuwuh, kayaning tatangkalan, mindeng butuh sababaraha taun pikeun baranahan. Hal ieu ngajadikeun hésé pisan pikeun nuturkeun parobahan iklim.
• Adaptasi henteu hartosna salamet. Populasi bisa ogé geus diadaptasi kana parobahan iklim ka extent tangtu - contona, maranéhanana bisa salamet gelombang panas leuwih hade tinimbang saméméh revolusi industri - tanpa adaptasi ieu cukup keur salamet pemanasan 1,5, 2 atawa 3 ° C dina jangka panjang. Sajaba ti éta, penting yén adaptasi évolusionér salawasna ngandung harti yén individu kirang diadaptasi gaduh sababaraha turunan atawa maot tanpa turunan. Upami ieu mangaruhan seueur teuing individu, anu salamet tiasa diadaptasi langkung saé - tapi populasina masih tiasa nyusut pisan dugi ka gancang-gancang maot.
• Sababaraha parobahan lingkungan teu ngidinan pikeun pangaluyuan gancang. Lamun habitat robah fundamentally, adaptasi téh saukur inconceivable. Populasi lauk teu bisa adaptasi jeung kahirupan di danau garing, sarta sato darat moal bisa salamet lamun habitat maranéhanana banjir.
• Krisis iklim ngan ukur salah sahiji sababaraha ancaman. Adaptasi jadi leuwih hese beuki leutik populasi, beuki fragmented habitat, sarta parobahan lingkungan beuki lumangsung dina waktos anu sareng (tempo di luhur). Manusa nyieun prosés adaptasi malah leuwih hese ngaliwatan moro, karuksakan habitat jeung polusi lingkungan.

Naon anu tiasa dilakukeun ngeunaan punah?

Naon anu tiasa dilakukeun nalika teu aya harepan yén kalolobaan spésiés bakal suksés adaptasi? Pupusna populasi lokal boro bisa dicegah - tapi sahenteuna sagala rupa ukuran bisa counteract leungitna sakabéh spésiés jeung nyusut wewengkon distribusi (Pörtner et al., 2022). Wewengkon anu ditangtayungan penting pikeun ngawétkeun spésiés dimana aranjeunna diadaptasi saé sareng pikeun ngawétkeun karagaman genetik anu aya. Éta ogé penting pikeun ngahubungkeun populasi anu béda tina hiji spésiés supados varian genetik anu diadaptasi haneut tiasa nyebarkeun kalayan gampang. Pikeun tujuan ieu, "koridor" alam diadegkeun anu nyambungkeun habitat anu cocog. Ieu tiasa janten pager hirup anu ngahubungkeun lapak anu béda-béda tangkal atanapi daérah anu dilindungi di daérah tatanén. Métode aktip ngangkut individu ti populasi kaancam ka wewengkon (misalna di altitudes luhur atawa lintang luhur) dimana maranéhna leuwih hadé diadaptasi téh rada leuwih kontroversial.

Tapi, konsékuansi tina sakabéh ukuran ieu teu bisa persis diperkirakeun. Sanajan aranjeunna bisa mantuan ngajaga populasi individu jeung sakabéh spésiés, unggal spésiés responds béda jeung perubahan iklim. Rentang bergeser dina cara anu béda sareng spésiés papanggih dina kombinasi anyar. Interaksi sapertos ranté dahareun tiasa robih sacara dasar sareng teu kaduga. Cara anu pangsaéna pikeun ngawétkeun kaanekaragaman hayati sareng kauntungan anu teu ternilai pikeun umat manusa dina nyanghareupan krisis iklim nyaéta tetep sacara efektif sareng gancang merangan krisis iklim éta sorangan.

Literatur

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

Pait, MC, Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, CA (2019). Ngadegkeun variasi genetik suluh adaptasi gancang ka acidification sagara. alam Communications, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). Halodo akut mangrupikeun panggerak penting tina infestasi kumbang babakan di lapak spruce Norwégia Austria. Frontiers di Leuweung jeung Robah 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. (Ed.). (2022). Robah Iklim 2022: Dampak, Adaptasi sareng Kerentanan. Kontribusi Kelompok Kerja II kana Laporan Penilaian Kagenep Panel Antarpamaréntah ngeunaan Robah Iklim.

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 melomys Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): A punah mamalia munggaran disababkeun ku parobahan iklim manusa-ngainduksi? Panilitian Satwa, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J.J. (2016). Punah lokal nu patali jeung iklim geus nyebar diantara spésiés tutuwuhan jeung sasatoan. PLOS Biologi, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104