Időben tudnak alkalmazkodni az állatok, hogy túléljék az éghajlatváltozást?

Egyesek képesek lehetnek rá, mások viszont nem. Kik a legveszélyeztetettebbek?

A világ folyamatosan változik, így a növényeknek és állatoknak mindenütt alkalmazkodniuk kell az új élőhelyekhez és életkörülményekhez. Az ember okozta éghajlatváltozás fokozza a környezet változásának ütemét. Az evolúció képes-e lépést tartani vele? A Smithsonian Magazine cikkében erről elmélkedtek a szakértők.

Néhány szerencsés faj esetében a válasz igen lehet

„Sok élőlény meglepő módon képes megbirkózni ezzel” – mondja Sarah Diamond, az ohiói Case Western Reserve University evolúciós ökológusa.

Az evolúció hagyományos felfogása szerint az evolúció fokozatos folyamat, amely évszázadok vagy évezredek alatt alakítja az élőlényeket. Egyes esetekben azonban a fajok sokkal gyorsabban is képesek alkalmazkodni.

Az elmúlt néhány évtizedben végzett kutatások kimutatták, hogy az evolúció az éghajlatváltozáshoz hasonló időskálán is végbe mehet. Ha a tudósok kiderítik, milyen tényezők határozzák meg az evolúció sebességét, remélhetőleg azonosítani tudják, milyen körülmények között van a legjobb esélyük az állatoknak lépést tartani a gyorsan változó világgal.

Egy új, átfogó áttekintésben Diamond és kollégái összegyűjtötték a meglévő kutatásokat arról, hogy a fajok milyen gyorsan képesek kifejleszteni az éghajlat szempontjából fontos tulajdonságokat, például ellenállás képességét. A szakirodalom átvizsgálása során számos jó hírre bukkantak. Az általuk vizsgált laboratóriumi kísérletek egyike például azt mutatja, hogy egy zöld alga faj, a Chlorella vulgaris gyorsan képes arra, hogy a szokásos optimális hőmérsékletnél 3 Celsius-fokkal magasabb hőmérsékletet is elviseljen.

Andrew Whitehead, a Kaliforniai Egyetemen evolúciós és genetika-kutatója szerint

azok a fajok rendelkeznek a legjobb esélyekkel arra, amelyek nagy és genetikailag változatos populációkkal rendelkeznek.

Ők több olyan tulajdonságot hordozhatnak, amelyek segíthetnek egy fajnak alkalmazkodni az új körülményekhez. Ez, valamint a villámgyors szaporodás az oka annak, hogy a baktériumok olyan gyorsan képesek ellenállóvá válni az antibiotikumokkal szemben.

A gyors alkalmazkodás azonban nem korlátozódik a mikrobákra. Saját kutatásai során Whitehead kimutatta, hogy az atlanti gyilkoshal alkalmazkodott a súlyos ipari szennyezéssel sújtott torkolatokhoz. Szerinte ezt a bravúrt annak köszönhetik, hogy rengeteg genetikai variabilitással rendelkeztek, amivel dolgozhattak. Ha ezt hatalmas populációval és rövid generációkkal kombináljuk, akkor egy genetikai mutációkkal teli fajt kapunk. E mutációk némelyike hasznos, és legalább néhány egyednek megadja azt, amire a túléléshez szüksége van.

Amikor olyan gyorsan kihívásokról van szó, mint az éghajlatváltozás, a fajok nem várhatnak az új mutációk megjelenésére. „Ezeket a kártyákat most kell a kezükben tartaniuk. Egy faj nagyobb valószínűséggel tart szerencsés lapokat a kezében, ha nagy paklival játszik” – mondja Whitehead.

A legtöbb fajnak kevesebb lapja van, mint a gyilkoshalaknak.

De vannak dolgok, amelyeket az állatok tehetnek, hogy megnöveljék a paklijukat – és az emberek is segíthetnek

Luciano Beheregaray, az ausztráliai Flinders Egyetem molekuláris ökológusa szerint a kulcs a hibridizáció; a közeli rokon fajokkal való párosodás révén az állat utódai felvehetik a szükséges tulajdonságokat.

A szivárványhalak számos, egymással közeli rokonságban álló faja így alkalmazkodott az ausztrál folyókban uralkodó változó körülményekhez. A hőmérséklet emelkedésével az alacsonyabban fekvő területekről származó, meleghez alkalmazkodott halak kezdenek megtelepedni a folyók magasabb szakaszain, és gyakran párosodnak a hideghez szokott rokonaikkal. Beheregaray és kollégái kimutatták, hogy ezek az új hibrid populációk kevésbé sérülékenyek a jövőbeli felmelegedéssel szemben, mint a hideghez alkalmazkodott populációk.

Még ha az állatok nem is rendelkeznek a genetikai sokféleséggel vagy a hibridizációs potenciállal ahhoz, hogy átvészeljék a közelgő felmelegedést, más módon is alkalmazkodhatnak – mondja Ryan Martin, Diamond egyik kollégája. Egyes állatok képesek mozogni, és olyan mikroélőhelyeket keresni, amelyek az általuk preferált hőmérsékleti tartományban maradnak. Vagy úgy alakíthatják viselkedésüket, hogy a hűvösebb napszakokban legyenek aktívabbak, ami védelmet nyújthat számukra az éghajlatváltozás hatásaival szemben.

Martin szerint azonban a viselkedésbeli változtatásokat csak eddig lehet erőltetni. Egy olyan állat, amely a hűvösség érdekében visszavonul egy hegyre, előbb-utóbb kifogy a hegyekből, és addigra már túl késő lehet ahhoz, hogy jobb hőtűrést fejlesszen ki.

Végső soron, ahogy az éghajlat tovább melegszik, és a fajok igyekeznek lépést tartani vele, az állatvilágban komoly változás fog bekövetkezni. Az olyan nagy tengeri állatok, mint a bálnák, kis populációikkal és hosszú élettartamukkal ki lesznek téve a kihalás veszélyének. A hőmérsékletfüggő nemi arányú élőlények, például a tengeri teknősök is. Ezek az állatok nem biztos, hogy túlélik a gyors felmelegedés időszakát. A tintahalak és az apró, gyors életű mászólegyek azonban talán még gyarapodnak is.

„Lesznek győztesek és vesztesek, és a vesztesek némelyike nagyon feltűnő lesz” – mondja Martin.

Az egyes fajok sorsának megjóslásán túl azonban az igazán bonyolult rész az, hogy tudjuk, mit jelenthetnek ezek a változások a jövő ökoszisztémáira nézve. „Általános előrejelzéseket tudunk tenni, de nem tudjuk, hogy a kulcsfontosságú ökoszisztéma-szolgáltatások elvesztésének milyen pillangóhatása lesz” – mondja Diamond.

Érdemes elolvasni:

• Hogy élik túl az aligátorok a hideget? Megfagynak!
• A világ legnagyobb majma rejtélyes úton halt ki