Može li evolucija pobijediti klimatske promjene?


Oceanski pincushion poznat kao ljubičasti morski jež oslanja se na brojne bodlje i štipaljke za zaštitu i hranu. Nesposobnost formiranja svoje ljuske bi uništila vrstu, koja uspijeva na stjenovitim obalama na zapadnoj obali Sjeverne Amerike. Nažalost, zbog ljubičastog morskog ježa, viša razina ugljičnog dioksida u atmosferi uslijed izgaranja ljudskog fosilnog goriva predstavlja kiseliji ocean koji bi mogao otežati stvaranje takvih školjki. No nova is

Oceanski pincushion poznat kao ljubičasti morski jež oslanja se na brojne bodlje i štipaljke za zaštitu i hranu. Nesposobnost formiranja svoje ljuske bi uništila vrstu, koja uspijeva na stjenovitim obalama na zapadnoj obali Sjeverne Amerike. Nažalost, zbog ljubičastog morskog ježa, viša razina ugljičnog dioksida u atmosferi uslijed izgaranja ljudskog fosilnog goriva predstavlja kiseliji ocean koji bi mogao otežati stvaranje takvih školjki.
No nova istraživanja pokazuju da ljubičasti morski ježinac može imati genetske rezerve za borbu protiv te podmukle prijetnje. Studija objavljena u Proceedings of the National Academy of Sciences 8. travnja pokazala je da izlaganje ljubičastih morskih ježina vrstama zakiseljenih uvjeta oceana u budućnosti može izazvati genetske promjene koje mogu pomoći životinji da preživi. Istraživači su pokazali da, iako se eksterijer ličinki morskog ježa vrlo malo mijenja, njihova genetika prilagođena je visokim CO2 uvjetima okoline u jednom životnom razdoblju.
Promjena uvjeta okoliša oduvijek je igrala veliku ulogu u pokretanju evolucije. Klimatske promjene od hladnog do vrućeg transformiraju sve što organizam treba da bi preživio i napredovao, tako da se svaka vrsta životinja, biljaka, mikroba i gljiva mora prilagoditi ili umrijeti - kao što se dogodilo tijekom prijelaza iz najnovijeg ledenog doba. Pitanje nije da li će trenutni napad klimatskih promjena izazvanih ljudskim djelovanjem potaknuti evoluciju, ali kako - a možda i kada?
U slučaju ljubičastog morskog ježka koji izlaže larve určina trenutnim i projiciranim razinama zakiseljavanja oceana - a zatim uzorkovanjem njihovih gena u određenim datumima razvoja - otkrila je populaciju koja je pod genetskim promjenama pod više kiselim uvjetima. Jednostavno rečeno, one ličinke s verzijama gena koje su bolje prilagođene uvjetima visokog CO2 postale su češće. "U određenom smislu, to je početak evolucije", objašnjava biolog Melissa Pespeni sa sveučilišta Indiana Bloomington, koji je vodio eksperiment. "Samo bi pojedinci s" pravim "kopijama gena mogli prenijeti svoje gene na sljedeću generaciju."
Geni u pitanju kodiraju proteine ​​koji su uključeni u procese kao što su ekstrakcija minerala za izgradnju ljuske iz morske vode ili metabolizma masti. Ličinke izložene današnjim uvjetima nisu pokazale promjene u onima izloženim višim CO2 uvjetima. Učinak se vremenom povećavao — neki se odabir može otkriti nakon jednog dana, ali još izraženiji pomak bio je vidljiv do sedmog dana razvoja.
Prethodne studije sugerirale su da bi se takvi ljubičasti morski ježevi - i drugi organizmi koji stvaraju školjke - borili da rastu i razvijaju se kako je ocean postao kiseliji, rezultati koje nova studija pripisuje različitim laboratorijskim uvjetima, osobito koliko su gusto larve pakirane. Iako ljubičasti morski ježevi vole skupiti se blizu, testiranje ličinki pod tim uvjetima moglo je pogoršati utjecaj zakiseljavanja oceana.
Naravno, malo je vjerojatno da će se ljubičasti morski ježevi suočiti sa stresom samo zbog zakiseljavanja oceana; Ostale prijetnje uključuju prekomjerni ulov ikre ježinaca. Ovo istraživanje sugerira da je ključ za svaki evoluirani odgovor na zakiseljavanje oceana dovoljno raznolikost u populaciji kako bi se omogućilo prirodnim silama da odaberu što preživi i uspijeva. Osim toga, "ne znamo postoje li negativne popratne posljedice takve brze evolucijske promjene", primjećuje Pespeni. Geni izgubljeni kao rezultat selekcije kako bi se nosili s visokom kiselinom mogli bi pokazati da igraju važnu ulogu u svemu od izbjegavanja predatora do odgovora imunološkog sustava.
Bez obzira na to, takva evolucija ne mora biti spora, kao što pokazuje ovaj rad morskog ježa. Istraživanja u grinjama koja su objavljena 8. travnja u Ekološka pisma potvrđuju tu točku, otkrivajući da laboratorijska inducirana prirodna selekcija - u ovom slučaju za kraće vrijeme sazrijevanja - može djelovati za samo 15 generacija.
Onda opet, ljubičasti morski ježinac može biti jedinstveno spreman suočiti se s budućnošću povećane kiselosti. Okeansko okruženje u kojem živi povremeno varira između uvjeta morske vode visoke i niske razine CO2. To znači da je populacija možda zadržala genetsku sposobnost da se nosi s visokim CO2 - Pespeni primjećuje da imaju veću genetsku varijabilnost od većine drugih organizama, genetski rezervoar koji može poslužiti ježnjacima i suočiti se s posljedicama klimatskih promjena.
To također upućuje na to da drugi organizmi na moru i na kopnu bez te povijesti izloženosti neće dijeliti istu genetsku otpornost - kao i da često nemaju velike populacije velikih ljubičastih ježeva. "Upravo sada, doista je nejasno koje vrste vrsta će vjerojatno moći razviti svoj put iz nevolje", kaže ekolog Dov Sax sa Sveučilišta Brown, koji nije bio uključen u ovo istraživanje. "To je ogromno pitanje koje treba riješiti i potaknuti na pitanje tko je najviše izložen riziku od izumiranja zbog klimatskih promjena."

Automobili će kuhati Planet odsutni pomak na javni prijevozRazorna suša čini se neizbježnim na američkom zapaduPrirodne katastrofe po mjestu: bogati dopust i siromašniNuklearna Odiseja Naoto Kan, japanskog premijera tijekom FukušimeŠto skepticizam otkriva o znanostiStanice u živim stvarima bore se s bukomUši fosilnih kitova ukazuju na brzu tranziciju s kopna na moreDa li ubijanje morskih pasa, vukova i drugih najpoznatijih predatora rješava naše sukobe s njima?