Нові дослідження показують, що чорнохвостий альбатрос може розвиватися недостатньо швидко, щоб встигати за змінами клімату. Зменшення викидів парникових газів може дати їм більше шансів на виживання.
Чорноспиним альбатросам, морським птахам Південного океану, які живуть найдовше, і навколишнім морям може знадобитися більше часу, щоб адаптуватися до зміни клімату, ніж дозволяє потепління. Корисні спадкові ознаки можуть поширюватися серед їхніх популяцій протягом поколінь, але популяції птахів можуть скоротитися до того, як ці зміни стануть достатніми, щоб допомогти.
Нове дослідження показує, що скорочення викидів парникових газів покращить їхні перспективи краще, ніж покладатися на еволюцію, щоб йти в ногу. Значне обмеження викидів знизило прогнозовану ймовірність зникнення приблизно вдвічі. Еволюція допомогла в деяких обставинах, але загалом не змогла запобігти скороченню популяції за майбутніх сценаріїв потепління.
Чи достатньо швидко еволюціонують альбатроси?
Дослідження, опубліковане в Праці Національної академії наук (PNAS)використовує більш ніж три десятиліття записів про зміни популяції та індивідуальні риси чорноспинних альбатросів, які більшу частину свого життя літають у морі. Серед авторів – Стефані Генувр’є, старший науковий співробітник Океанографічного інституту Вудс-Хол (WHOI).
Команда поєднала ці записи з інформацією про те, як ознаки передаються від батьків до нащадків, і прогнозами клімату в майбутньому. Їхня комп’ютерна модель відстежувала, як відмінності у фізичних характеристиках, поведінці та часу розмноження впливають на виживання та потомство. Це дозволило з часом відбутися природний відбір і еволюційні зміни, оскільки риси, які покращили ці результати, могли стати більш поширеними. Модель також врахувала невизначеність зміни чисельності населення та мінливості природного клімату.
«Певні риси, такі як довжина крил, можуть допомогти молодим птахам, але ключове питання полягає в тому, чи можуть еволюційні зміни в цих рисах відбутися досить швидко, щоб не відставати від кліматичних змін», — сказала співавтор Джоані Ван де Валле з Університету Квебеку à Рімускі.
Сама по собі спадковість мало захищає
Спадковість ознак мало захищала від зникнення в моделях. Це відкриття свідчить про те, що спадковість сама по собі не визначає, чи зможе популяція успішно адаптуватися. Результат також залежить від того, наскільки добре природний відбір сприяє корисним ознакам і як зміни навколишнього середовища впливають на виживання та розмноження.
Переважання на одному етапі життя також може мати інший вплив на майбутнє населення, ніж переважання на іншому етапі.
«Наші результати показують, що еволюційне виживання залежить не тільки від того, наскільки швидко змінюється навколишнє середовище, але й від того, де відбувається еволюція протягом життєвого циклу», — сказав Женувр’є. «Еволюція може допомогти, коли адаптація покращує частини життєвого циклу, які є найважливішими для зростання населення, але обмеження швидкості та масштабу зміни клімату дозволяє адаптації сприяти стабільності населення».
Еволюційне виживання описує популяцію, яка уникає вимирання через адаптивні еволюційні зміни після того, як її середовище погіршується. Вчені запропонували це як потенційний буфер проти втрати біорізноманіття, пов’язаної з кліматом. Чи може це статися досить швидко, залишається незрозумілим, особливо для довгоживучих видів, таких як альбатроси, чиї відносно довгі періоди генерації можуть затримати еволюційний вплив на популяційні тенденції.
Більш інтенсивне тепло може зруйнувати адаптацію
Моделювання показало, наскільки важливий навколишній клімат. У відносно стабільних минулих умовах популяції, яким еволюція дозволила адаптуватися, мають тенденцію бути більшими, ніж ті, які передбачалися без такої адаптації. У майбутньому кліматі еволюційні реакції можуть допомогти популяціям вижити, коли потепління буде достатньо обмеженим. Більш сильне потепління взагалі втратило ці переваги.
“Еволюція може допомогти населенню впоратися зі змінами навколишнього середовища, але наші результати показують, що вона має межі”, – сказав Женувр’є. «Для цього довгожителя морського птаха обмеження масштабу зміни клімату має більший вплив на стійкість популяції, ніж еволюційна адаптація».
Співавтор Маріка Холланд, науковець з Національного центру атмосферних досліджень, пояснила, як скорочення викидів може надати адаптаціям більше простору для роботи.
“Швидкість і ступінь майбутнього потепління клімату вплинуть на ефективність еволюційної адаптації. Пом’якшення майбутніх змін клімату шляхом скорочення викидів парникових газів уповільнить скорочення чисельності населення та дозволить еволюційній адаптації сприяти стійкості населення”.
Довідка: Стефані Геновріє, Джиммі Гарньє, Маріка Холланд, Джоані ван де Уолл, Саманта К. Патрік, Тімоті Боннет, Карін Делорд, Франческо Вентурайерс і Крісто Вентурайерс1, «Пом’якшення кліматичних змін сприяє збереженню популяції більше, ніж еволюційна адаптація довгоживучих морських птахів». Збірники Національної академії ім.
DOI: 10.1073/pnas.2620362123
Це дослідження є частиною довгострокової програми навчання в галузі екології та еволюції життя від CNRS. Ця робота була підтримана Національним науковим фондом (грант 2222057 Organismal Responses to Climate Change).
Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня SciTechDaily.
Слідкуйте за нами в Google і Google News.
