Gušteri, ribe i druge vrste evoluiraju sa klimatskim promenama, ali ne dovoljno brzo

Klimatske promene ugrožavaju opstanak biljaka i životinja širom planete dok temperature rastu i staništa se menjaju.

Neke vrste su uspele da odgovore na izazov brzim evolucionim prilagođavanjem i drugim promenama u ponašanju ili fiziologiji. Tamni vilini konjici postaju svetliji kako bi smanjili količinu toplote koju apsorbuju od Sunca. Biljke gorušice cvetaju ranije da bi iskoristile ranije topljenje snega. Gušteri postaju tolerantniji prema hladnoći kako bi izašli na kraj sa ekstremnom promenljivošću našeg novog klimata.

Međutim, naučne studije pokazuju da se klimatske promene dešavaju mnogo brže nego što se vrste menjaju, izveštava Yahoo News.

Šta je evoluciona adaptacija?

Reč „adaptacija“ klimatski stručnjaci koriste na mnoge načine, ali ima vrlo određeno značenje za biologe: odnosi se na genetske promene koje se prenose sa jedne na drugu generaciju i unapređuju sposobnost vrste da preživi u svojoj životnoj sredini.

Te genetske modifikacije čine evolucionu adaptaciju različitom od „aklimacije“ ili „aklimatizacije“, što uključuje prednosti koje se ne prenose potomstvu. Na primer, kad se ljudi presele u mesta na velikoj nadmorskoj visini, počnu da proizvode više crvenih krvnih zrnaca dok se navikavaju na nizak nivo kiseonika.

Širom sveta, biljke i životinje su se prilagodile na brojne različite tople i suve životne sredine, zbog čega se naučnici pitaju da li se vrste takođe mogu prilagoditi našem brzo promenljivom klimatu.

Zasad je, kako se čini, odgovor „ne“ za većinu vrsta.

Evoluiranje, brzo i sporo

Nedavna studija o populacijama 19 vrsta ptica i sisara, uključujući sove i jelene, pokazuje potencijalne barijere za adaptaciju.

Kod životinja kojima je potrebno nekoliko godina da dostignu seksualnu zrelost, klima se već promenila pre nego što su njihovi potomci rođeni. Geni koji su roditeljima dali neku prednost – poput rađanja u pravom trenutku ili rasta do optimalne veličine – više nisu toliko korisni za potomstvo.

Populacije tih sporo sazrevajućih životinja prilagođavaju se klimatskim promenama, ali ne dovoljno tokom svake generacije da bi bile baš uspešne u promenljivim okolnostima. Zapravo, stopa evolucije toliko nije u skladu sa stopom globalnog zagrevanja da autori studije procenjuju da je skoro 70% lokalnih populacija koje su izučavali već u opasnosti od izumiranja zbog klimatskih promena tokom narednih decenija.

Životinje s malim telom, kao što su mnoge ribe, insekti i plankton, obično sazrevaju brzo. Ipak, nedavno istraživanje o malim ribama i jednoj vrsti brzo sazrevajućeg planktona zvanog „veslonožac“ (copepod) otkrilo je još jednu prepreku za brzu genetsku adaptaciju na klimatske promene.

Mnoge vrste imaju gene koji im dozvoljavaju da žive u sredinama koje su 1-2 stepena toplije nego danas, ali nove genetske mutacije su potrebne da bi se obezbedio opstanak ako dođe do zagrevanja od 4-5 stepeni, kao što je moguće u nekim regionima, naročito ako se emisije gasova koji stvaraju efekat staklene bašte nastave na visokom nivou.

Da bi testirali izdržljivost vrste, naučnici su zagrevali populacije ovih brzo sazrevajućih vrsta tokom više generacija kako bi posmatrali genetske promene. Otkrili su da i veslonošci i male ribe mogu da se adaptiraju na prvih nekoliko stepeni porasta, ali su populacije uskoro umrle prilikom još većeg zagrevanja. Genetske mutacije koje povećavaju njihovu sposobnost da žive u toplijim uslovima dešavale su se sporije nego što su temperature rasle.

Hladnokrvne vrste, kao što su gušteri, žabe i ribe, naročito su ranjive pošto imaju ograničen kapacitet da regulišu sopstvenu telesnu temperaturu.

Međutim, brza adaptacija na klimatske promene često ima cenu: populacije postaju manje zbog smrti jedinki koje ne mogu da podnesu nove, više temperature. Stoga, čak i ako vrste evoluiraju da prežive klimatske promene, njihove manje populacije ipak mogu izumreti zbog problema kao što su parenje bliskih rođaka, štetne nove mutacije ili prosto zla sreća poput epidemije neke bolesti.

Istraživači koji su proučavali guštere u Meksiku otkrili su da je visok broj smrti samo jedinki osetljivih na toplotu izazvao izumiranje 12% svih populacija guštera u Meksiku između 1975. i 2009.

Čak i ako neki odrasli gušteri koji podnose toplotu prežive u svakoj populaciji u toplijim okolnostima, istraživači su procenili da će klimatske promene ubiti toliko odraslih guštera osetljivih na toplotu u svakoj populaciji da će 54% svih populacija izumreti do 2080.

Evoluciona adaptacija nije jedina opcija

Drugi način na koji se vrste prilagođavaju rastućim temperaturama je aklimacija, ponakad nazivana „fenotipski plasticitet“. Na primer, velike senice u Ujedinjenom Kraljevstvu polažu jaja ranije u toplijim godinama tako da se mladunci izlegnu baš kad se zimsko vreme završi, bez obzira kad se to desi.

Međutim, nedavna analiza više od 100 vrsta tvrdokrilaca, skakavaca i drugih insekata širom sveta otkrila je da aklimacija možda neće pomoći tim vrstama dovoljno. Otkriveno je da su te vrste stekle u proseku toleranciju veće toplote od 0,1 stepen prilikom aklimacije na jedan stepen topliju temperaturu vazduha tokom svog razvoja. Izgleda da brzina globalnog zagrevanja prevazilazi i sposobnosti vrsta za aklimaciju.

Biljke i životinje bi takođe mogle izbeći uticaje globalnog zagrevanja migrirajući u hladnije sredine. Globalna analiza više od 12.000 različitih vrsta biljaka i životinja nedavno je pokazala da mnoge vrste migriraju ka polovima dovoljno brzo da bi držale korak sa rastućim temperaturama, a mnoge tropske vrste se takođe sele na veće visine.

Ipak, migriranje ima svoje granice. Istraživanje pokazuje da bi tropske ptice koje već žive visoko u planinama mogle biti osuđene na propast pošto za njih nema mesta za dalju migraciju uvis. Tropske vrste bi, dakle, mogle biti na „eskalatoru ka ekstinkciji“.

Životne sredine na velikoj geografskoj širini i na velikoj visini takođe predstavljaju brojne izazove koje vrste treba da prevaziđu pored temperature. Proučavanje 800 vrsta insekata širom planete pokazuje da leptiri, pčele i drugi leteći insekti ne mogu da migriraju na veće visine jer tamo nema dovoljno kiseonika da bi opstale.

Mnogim vrstama nedostaju jasne klimatske strategije

Sve u svemu, evoluciona adaptacija izgleda pomaže ublažavanju uticaja globalnog zagrevanja, ali dosadašnji dokazi pokazuju da nije dovoljna za prevladavanje trenutnih stopa klimatskih promena. Aklimacija i migracija daju brža rešenja, ali istraživanje pokazuje da ni one možda nisu dovoljne.

Naravno, nije sva evolucija posledica rastućih temperatura. Izgleda da se biljke i životinje postepeno prilagođavaju i na druge vrste sredina, uključujući one koje je stvorio čovek, poput gradova. Međutim, brz tempo globalnog zagrevanja čini ga jednom od najvećih pretnji na koju vrste moraju odgovoriti odmah.

Dokazi pokazuju da čovečanstvo ne može prosto pretpostaviti da će biljke i životinje biti sposobne da se spasu od klimatskih promena. Radi zaštite tih vrsta, ljudi će morati da prestanu sa aktivnostima koje izazivaju klimatske promene.

(Telegraf Nauka/Yahoo News)