Je, wanyama, mimea na kuvu wanaweza kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa?

na Anja Marie Westram

Wanyama wawindaji hujilinda dhidi ya wanyama wanaowinda wanyama wengine kwa kutumia rangi za kuficha. Samaki wanaweza kusonga haraka ndani ya maji kwa sababu ya umbo lao refu. Mimea hutumia harufu ili kuvutia wadudu wanaochavusha: urekebishaji wa viumbe hai kwa mazingira yao upo kila mahali. Marekebisho kama haya huamuliwa katika jeni za kiumbe na kutokea kupitia michakato ya mageuzi kwa vizazi - tofauti na tabia nyingi, kwa mfano, haziathiriwi moja kwa moja na mazingira katika kipindi cha maisha. Kwa hiyo mazingira yanayobadilika kwa kasi husababisha "maladaptation". Fiziolojia, rangi au muundo wa mwili basi haujabadilishwa tena kwa mazingira, ili uzazi na kuishi ni ngumu zaidi, saizi ya idadi ya watu hupungua na idadi ya watu inaweza hata kufa.

Ongezeko linaloletwa na mwanadamu la gesi chafuzi katika angahewa linabadilisha mazingira kwa njia nyingi. Je, hii inamaanisha kwamba idadi kubwa ya watu haijabadilishwa vizuri na itatoweka? Au je, viumbe hai pia wanaweza kukabiliana na mabadiliko haya? Kwa hivyo, kwa muda wa vizazi vichache, je, wanyama, mimea na kuvu wataibuka ambao wanaweza kustahimili vizuri zaidi, kwa mfano, joto, ukame, tindikali ya bahari au kupunguzwa kwa barafu ya miili ya maji na kwa hiyo wanaweza kuishi mabadiliko ya hali ya hewa vizuri?

Spishi hufuata hali ya hewa ambayo tayari wamezoea na kutoweka ndani yake

Kwa kweli, majaribio ya kimaabara yameonyesha kuwa idadi ya spishi fulani zinaweza kuzoea mabadiliko ya hali: katika jaribio la Vetmeduni Vienna, kwa mfano, nzi wa matunda hutaga mayai zaidi baada ya zaidi ya vizazi 100 (sio muda mrefu, kama nzi wa matunda huzaliana. haraka) chini ya halijoto ya joto na walikuwa wamebadilisha kimetaboliki yao (Barghi et al., 2019). Katika jaribio lingine, kome waliweza kuzoea maji yenye asidi zaidi (Bitter et al., 2019). Na inaonekanaje katika asili? Huko, pia, baadhi ya watu huonyesha ushahidi wa kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa. Ripoti ya Kikundi Kazi cha II cha IPCC (Jopo la Kiserikali juu ya Mabadiliko ya Tabianchi) inatoa muhtasari wa matokeo haya na kusisitiza kwamba mifumo hii ilipatikana hasa katika wadudu, ambao, kwa mfano, huanza "mapumziko ya majira ya baridi" baadaye kama kukabiliana na majira ya joto ya muda mrefu (Pörtner). na wengine, 2022).

Kwa bahati mbaya, tafiti za kisayansi zinazidi kupendekeza kwamba marekebisho (ya kutosha) ya mageuzi kwa shida ya hali ya hewa yanaweza kuwa ubaguzi badala ya sheria. Maeneo ya usambazaji wa spishi nyingi yanahamia kwenye miinuko ya juu zaidi au kuelekea kwenye nguzo, kama ilivyofupishwa katika ripoti ya IPCC (Pörtner et al., 2022). Kwa hiyo aina hiyo "hufuata" hali ya hewa ambayo tayari imechukuliwa. Idadi ya wenyeji kwenye ukingo wa joto zaidi wa masafa mara nyingi hawabadiliki bali huhama au kufa. Utafiti unaonyesha, kwa mfano, kwamba 47% ya spishi 976 za wanyama na mimea zilizochanganuliwa (hivi karibuni) zimetoweka kwenye ukingo wa joto zaidi wa safu hii (Wiens, 2016). Aina ambazo mabadiliko ya kutosha katika eneo la usambazaji hayawezekani - kwa mfano kwa sababu usambazaji wao ni mdogo kwa maziwa au visiwa - pia inaweza kufa kabisa. Mojawapo ya spishi za kwanza zilizothibitishwa kuwa zimetoweka kwa sababu ya shida ya hali ya hewa ni panya wa Bramble Cay-tailed mosaic: ilipatikana tu kwenye kisiwa kidogo katika Great Barrier Reef na haikuweza kuzuia mafuriko ya mara kwa mara na mabadiliko ya mimea yanayohusiana na hali ya hewa. (Waller et al., 2017).

Kwa spishi nyingi, urekebishaji wa kutosha hauwezekani

Ni spishi ngapi zitaweza kukabiliana vya kutosha na ongezeko la joto duniani na asidi ya bahari na ni ngapi zitatoweka (ndani) haziwezi kutabiriwa kwa usahihi. Kwa upande mmoja, utabiri wa hali ya hewa wenyewe unakabiliwa na kutokuwa na uhakika na mara nyingi hauwezi kufanywa kwa kiwango kidogo cha kutosha. Kwa upande mwingine, ili kufanya utabiri wa idadi ya watu au spishi, mtu atalazimika kupima utofauti wake wa kijenetiki unaohusiana na ukabilianaji wa hali ya hewa - na hii ni ngumu hata kwa mpangilio wa gharama kubwa wa DNA au majaribio changamano. Hata hivyo, tunajua kutokana na baiolojia ya mageuzi kwamba haiwezekani kukabiliana na hali ya kutosha kwa watu wengi:

• Marekebisho ya haraka yanahitaji utofauti wa maumbile. Kuhusiana na mgogoro wa hali ya hewa, utofauti wa maumbile unamaanisha kwamba watu binafsi katika idadi ya awali, kwa mfano, kukabiliana tofauti na joto la juu kutokana na tofauti za maumbile. Ni ikiwa tu tofauti hizi zipo ndipo watu wenye hali ya joto wanaweza kuongezeka katika idadi ya watu wakati wa ongezeko la joto. Tofauti ya maumbile inategemea mambo mengi - kwa mfano ukubwa wa idadi ya watu. Aina ambazo anuwai ya asili inajumuisha makazi tofauti ya hali ya hewa ina faida: anuwai za kijeni kutoka kwa idadi ya watu ambao tayari wamezoea joto zinaweza "kusafirishwa" hadi maeneo yenye joto na kusaidia idadi ya watu waliozoea baridi kuishi. Kwa upande mwingine, wakati mabadiliko ya hali ya hewa yanasababisha hali ambayo hakuna idadi ya spishi bado imebadilishwa, mara nyingi hakuna utofauti wa maumbile muhimu - hii ndio hasa hufanyika katika shida ya hali ya hewa, haswa kwenye kingo za joto za maeneo ya usambazaji. Pörtner et al., 2022).
• Kukabiliana na mazingira ni ngumu. Mabadiliko ya hali ya hewa yenyewe mara nyingi huweka mahitaji mengi (mabadiliko ya joto, mvua, mzunguko wa dhoruba, kifuniko cha barafu ...). Pia kuna athari zisizo za moja kwa moja: hali ya hewa pia huathiri spishi zingine katika mfumo wa ikolojia, kwa mfano juu ya upatikanaji wa mimea ya malisho au idadi ya wanyama wanaowinda wanyama wengine. Kwa mfano, aina nyingi za miti sio tu zinakabiliwa na ukame mkubwa, lakini pia kwa mende wengi wa gome, kwani mwisho hufaidika na joto na kuzalisha vizazi zaidi kwa mwaka. Miti ambayo tayari imedhoofika huwekwa chini ya matatizo ya ziada. Nchini Austria, kwa mfano, hii inaathiri spruce (Netherer et al., 2019). Kadiri changamoto mbalimbali za hali ya hewa zinavyoleta, ndivyo uwezekano wa kukabiliana na hali hiyo unavyopungua.
• Hali ya hewa inabadilika haraka sana kutokana na athari za kibinadamu. Marekebisho mengi ambayo tunaona katika maumbile yametokea kwa maelfu au mamilioni ya vizazi - hali ya hewa, kwa upande mwingine, kwa sasa inabadilika sana ndani ya miongo michache tu. Katika spishi ambazo zina muda mfupi wa kizazi (yaani kuzaliana haraka), mageuzi hutokea kwa haraka. Hii inaweza kwa kiasi fulani kueleza kwa nini makabiliano na mabadiliko ya hali ya hewa ya anthropogenic mara nyingi yamepatikana katika wadudu. Kinyume chake, spishi kubwa zinazokua polepole, kama vile miti, mara nyingi huchukua miaka mingi kuzaliana. Hii inafanya kuwa vigumu sana kuendana na mabadiliko ya hali ya hewa.
• Kujirekebisha haimaanishi kuishi. Idadi ya watu wanaweza kuwa wamezoea mabadiliko ya hali ya hewa kwa kiwango fulani - kwa mfano, wanaweza kustahimili mawimbi ya joto vizuri zaidi leo kuliko kabla ya mapinduzi ya viwanda - bila marekebisho haya kutosha kustahimili ongezeko la joto la 1,5, 2 au 3 ° C kwa muda mrefu. Zaidi ya hayo, ni muhimu kwamba makabiliano ya mageuzi daima yanamaanisha kwamba watu waliozoea vibaya wana watoto wachache au wanakufa bila watoto. Ikiwa hii itaathiri watu wengi sana, walionusurika wanaweza kubadilishwa vyema - lakini idadi ya watu bado inaweza kupungua sana hivi kwamba itakufa mapema au baadaye.
• Baadhi ya mabadiliko ya mazingira hayaruhusu marekebisho ya haraka. Wakati makazi yanabadilika kimsingi, kukabiliana na hali ni jambo lisilowezekana. Idadi ya samaki haiwezi kuzoea maisha katika ziwa kavu, na wanyama wa nchi kavu hawawezi kuishi ikiwa makazi yao yamejaa mafuriko.
• Mgogoro wa hali ya hewa ni moja tu ya vitisho kadhaa. Kukabiliana kunakuwa vigumu zaidi kadiri idadi ya watu inavyopungua, ndivyo makazi yanavyogawanyika zaidi, na mabadiliko zaidi ya kimazingira hutokea kwa wakati mmoja (tazama hapo juu). Wanadamu wanafanya michakato ya kukabiliana na hali kuwa ngumu zaidi kupitia uwindaji, uharibifu wa makazi na uchafuzi wa mazingira.

Je, nini kifanyike kuhusu kutoweka?

Ni nini kinachoweza kufanywa wakati hakuna tumaini kwamba spishi nyingi zitabadilika kwa mafanikio? Kutoweka kwa wakazi wa eneo hilo ni vigumu kuzuilika - lakini angalau hatua mbalimbali zinaweza kukabiliana na upotevu wa spishi nzima na kupungua kwa maeneo ya usambazaji (Pörtner et al., 2022). Maeneo yaliyolindwa ni muhimu ili kuhifadhi spishi mahali ambapo zimebadilishwa vizuri na kuhifadhi anuwai ya kijeni iliyopo. Ni muhimu pia kuunganisha idadi tofauti ya spishi ili vibadala vya kijeni vinavyobadilika joto viweze kuenea kwa urahisi. Kwa kusudi hili, "korido" za asili zinaanzishwa zinazounganisha makazi ya kufaa. Hii inaweza kuwa ua unaounganisha miti mbalimbali au maeneo yaliyohifadhiwa katika eneo la kilimo. Mbinu ya kusafirisha watu binafsi kutoka kwa makundi hatarishi hadi maeneo (k.m. katika miinuko ya juu au latitudo za juu) ambako wamebadilishwa vyema ina utata zaidi.

Hata hivyo, matokeo ya hatua hizi zote haziwezi kukadiriwa kwa usahihi. Ingawa wanaweza kusaidia kudumisha idadi ya watu binafsi na aina nzima, kila aina hujibu tofauti na mabadiliko ya hali ya hewa. Masafa hubadilika kwa njia tofauti na spishi hukutana katika mchanganyiko mpya. Mwingiliano kama vile minyororo ya chakula inaweza kubadilika kimsingi na bila kutabirika. Njia bora ya kuhifadhi bioanuwai na faida zake muhimu kwa ubinadamu katika uso wa shida ya hali ya hewa bado ni kupambana kwa ufanisi na kwa haraka mzozo wa hali ya hewa yenyewe.

Fasihi

Barghi, N., Tobler, R., Nolte, V., Jakšić, AM, Mallard, F., Otte, KA, Dolezal, M., Taus, T., Kofler, R., & Schlötterer, C. (2019) ) Upungufu wa kijeni huchochea urekebishaji wa polijeni ndani Drosophila. PLoS Biolojia, 17(2), e3000128. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3000128

Bitter, MC, Kapsenberg, L., Gattuso, J.-P., & Pfister, CA (2019). Tofauti za kijenetiki zinazoendelea huchochea ukabilianaji wa haraka kwa asidi ya bahari. Hali Mawasiliano, 10(1), Article 1. https://doi.org/10.1038/s41467-019-13767-1

Netherer, S., Panassiti, B., Pennerstorfer, J., & Matthews, B. (2019). Ukame mkali ni kichocheo muhimu cha uvamizi wa mende wa gome katika viwanja vya spruce vya Austrian Norway. Sehemu katika Misitu na Mabadiliko ya Ulimwenguni, 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. (Wahariri). (2022). Mabadiliko ya Tabianchi 2022: Athari, Marekebisho na Athari. Mchango wa Kikundi Kazi cha II kwenye Ripoti ya Tathmini ya Sita ya Jopo la Serikali Mbalimbali kuhusu Mabadiliko ya Tabianchi.

Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, Leung, LK-P., Waller, NL, Gynther, IC, Freeman, AB, Lavery, TH, & Leung, LK-P. (2017). Nyimbo za Bramble Cay Melomys rubicola (Rodentia: Muridae): Kutoweka kwa kwanza kwa mamalia kulikosababishwa na mabadiliko ya hali ya hewa yaliyochochewa na binadamu? Utafiti wa Wanyamapori, 44(1), 9–21. https://doi.org/10.1071/WR16157

Wiens, J. J. (2016). Utowekaji wa ndani unaohusiana na hali ya hewa tayari umeenea miongoni mwa spishi za mimea na wanyama. PLoS Biolojia, 14(12), e2001104. https://doi.org/10.1371/journal.pbio.2001104