09 август 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Някои животни и растения бързо се адаптират към нашия затоплящ се, замърсен свят

Колко тревожно е това зависи от вашата гледна точка.

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 14 февруари 2022 в 00:01 36620
Ако хората изваждат най-едрата риба от океана всеки път, когато хвърлят мрежите си, от това следва, че само по-малките ще оцелеят, за да предадат гените си. Кредит: Pixnio

За Чарлз Дарвин еволюцията е бавен нарастващ процес като пълзенето на ледниците или дрейфа на континенталните плочи.

„Ние не забелязваме тези бавни изменения в тяхното постепенно създаване и ги виждаме чак тогава, когато ходът на времето отмерва огромни промеждутъци от цели исторически епохи“, пише той в „За произхода на видовете“, своя известен трактат от 1859 г. за естествения подбор.

Но до 70-те години на миналия век учените откриват доказателства, че Дарвин може и да греши – поне относно времевия мащаб. Пеперудите брезова педомерка (Biston betularia), живеещи в индустриалните райони на Великобритания, стават все по-тъмни, по-добри в камуфлажа,  сливайки се с почернелите от сажди сгради и така избягват летящите хищници. Домашните врабчета - въведени в Северна Америка от Европа - променят размера и цвета си според климата на новия си дом. Тревистите растения туфеста пластица (Deschampsia cespitosa), растящи около електрическите стълбове, развиват толерантност към цинк (който се използва като покритие за пилони и може да бъде токсичен за растенията).

Индустриалната революция направи пеперудите брезова педомерка (Biston betularia) по-тъмни.

В края на 90-те години на миналия век биологът Андрю Хендри (Andrew Hendry) забелязва подобни бързи промени във фенотипа*, докато изучава сьомгата.

*Фенотипът е наборът от характеристики, присъщи на индивида на определен етап от развитието, дори ако не са отразени в промяна в основния му генетичен код. Фенотипът се формира на базата на генотипа, с участието на редица фактори на околната среда.

„Добихме впечатлението, че всъщност, може би бързата еволюция не е нещо много изключително“, разказва Хендри, сега професор в Университета Макгил в Монреал. „Може би това всъщност се случва през цялото време и хората просто не са го забелязвали."

Заедно с колегата си Майкъл Кинисън (Michael Kinnison) от Университета в Мейн, Хендри събира база данни с примери за бърза еволюция и публикува статия през 1999 г. , която предизвиква интерес към тази област. Сега Хендри и колегите му актуализират и разширяват оригиналния набор от данни с повече от 5000 допълнителни примера: всичко - от дълбочината на черепа на обикновената чинка до продължителността на живота на тринидадските гупи. Учените използват тези данни, за да отговорят на въпроси за това колко бързо и далеч се променя естественият свят и каква голяма част от промяната се дължи на хората.

В първоначален документ, публикуван през ноември 2021 г., използващ новия набор от данни (който се нарича Phenotypic Rates of Change Evolutionary and Ecological Database (Proceed) - "Фенотипни скорости на промяна на еволюционната и екологична база данни"), Хендри и колегите му преразглеждат пет ключови въпроса, повдигнати от предишната работа. Те потвърждават например, че средно по целия свят животинските видове изглежда намаляват. Това противоречи на теорията за еволюцията, наречена правилото на Коуп, която твърди, че видовете трябва да се увеличават с течение на времето.

„По-добре е да е по-голям - ще се чифтосвате повече, ще имате по-добър шанс за оцеляване“, коментира Кийоко Готанда (Kiyoko Gotanda), съавтор на статията, която сега е в Университета Брок в Онтарио. „Но изглежда, че има общ спад в размера на тялото поради неща като изменението на климата и други видове човешки влияния“.

Ловът и събирането на реколтата са най-големите двигатели на тази тенденция: ако хората изваждат най-едрата риба от океана всеки път, когато хвърлят мрежите си, от това следва, че само по-малките ще оцелеят, за да предадат гените си. Но климатът може да играе роля и поради едно основно правило на биологията: по-големите същества имат по-голяма пропорция на повърхност към обем и следователно им е по-лесно да задържат топлината.

„Теорията казва, че не е необходимо да поддържате това по-голямо тяло, тъй като температурите се повишават, и затова може да бъдете и по-малки“, разказва Готанда..

Ако хората изваждат най-едрата риба от океана всеки път, когато хвърлят мрежите си, от това следва, че само по-малките ще оцелеят, за да предадат гените си. Кредит: Pixabay

Това може да изглежда като незначителен проблем в сравнение с избелването на коралите и масовото измиране, но може да има сериозни последствия.

Да вземем за пример сьомгата: по-малките риби означават по-малко пари за местните хора, които разчитат на улова им. Това означава и по-малко храна за вълците и мечките, които се хранят с тях. Това означава, че ще се произвежда пропорционално по-малко хайвер, който играе важна роля за хранителните вещества към реките, когато сьомгата се върне там, за да хвърля хайвера си.

„Намаляването на размера на тялото на сьомгата влияе пряко на приноса на природата за хората и това води до по-малко протеини, по-малко хайвер, по-малко връщане на сьомгата и има огромни ефекти върху екосистемата на много нива“, отбелязва Сара Сандерсън (Sarah Sanderson), водещ автор на статията и докторант по биология в Университета Макгил в Монреал.

Промените в характеристиките могат да имат подобни ефекти. Проучване от 2021 г. в националния парк Горонгоса в Мозамбик установява, че делът на женските слонове, родени без бивни, се е увеличил до повече от 50 процента, тъй като екстремните нива на бракониерство по време на 15-годишна гражданска война повлиява на естествения подбор. Слоновете без бивни е много по-вероятно да предадат гените си на следващото поколение. Слоновете без бивни няма да оформят екосистемите по същия начин като техните по-зъбати събратя: те няма да дълбаят почвата толкова дълбоко, когато копаят за грудки например. А анализът на ДНК в изпражненията им разкрива, че слоновете без бивни ядат различни растения.


За да сравнят промените в различните видове във времето, изследователите са използвали показатели, статистически мерки, които предлагат начин за сравняване на много различни видове информация в базата данни - от височината на брезите, растящи в близост до металургични комбинати в Русия, до това как подкиселяването на шведските езера влияе върху степента на оцеляване на жабите.

Новият анализ установява, че степента на фенотипна промяна е по-висока в популациите, засегнати от човешка дейност, отколкото незасегнатите.

Но изследователите са изненадани да открият малко доказателства, изолиращи изменението на климата като причина за фенотипната промяна. Замърсяването изглеждаше много по-голям двигател, отговорен за промени като тези, наблюдавани в руските брези и шведските езера.

„Смятаме, че това е така, защото е трудно да се каже дали е [причинено от] изменението на климата или от нещо друго“, отбелязва Хендри. "Промяната на климата се случва навсякъде."

Ефектите от изменението на климата няма да се усетят равномерно в целия свят - в Арктика това може да означава, че полярните мечки ще развият ново поведение при лов, което не разчита на леда, в океаните това може да означава, че коралите, които вече са адаптирани към живот в стресова среда, ще станат доминиращи видове, измествайки тези, които сега познаваме.

„Много от тях еволюират много бързо в отговор на тези промени“, отбелязва Сандерсън. "Но това, което не виждате и това, което не можем да определим количествено [с тази работа], са всички тези популации, които не се адаптират и които изчезват."

Някои коралови рифове се приспособиха неочаквано бързо към глобалното затопляне. Коралов риф край островите Феникс, 2018 г. Кредит: Michael Fox

Базата данни Proceed е достъпна онлайн за учени, които се надяват да отговорят на новите въпроси на бързата еволюция. Засега това потвърждава, че човешките действия променят животинските и растителните видове по начини, от които те може никога да не се възстановят – естественият свят, завинаги белязан от замърсяване, и това уникално човешко желание за лов и събиране на реколти отдавна е над задоволяването на нуждите на хората.

Това може да изглежда мрачно, но тези резултати могат да се интерпретират и по успокояващ начин. Ако прекаляваме с риболова до точката, в която видовете започват да намаляват, може би това е само знак, че хората не са имунизирани срещу обратната връзка, която управлява всяко друго живо същество. Животните, които познаваме, ще се променят или изчезнат и нови ще се развият, за да заемат мястото им – животът ще продължи, дори ако животът, какъвто го познаваме, го няма.

„Поради проучвания като тези нямам никакъв страх за живота на Земята при изменение на климата“, смята Томас Камерън (Thomas Cameron), старши преподавател по екология на животните в Университета на Есекс, който не е участвал в изследването. „Естественият свят все още ще съществува, но може да не е същият и някои видове ще изчезнат. Но други ще се променят и ще се развиват.”

Това проучване, коментира Камерън, подкрепя идеята, че еволюцията се случва постоянно - малките промени се натруват, стават големи, когато измине по-дълъг период от време. Въпреки всичко, това изследване показва, че някои животни и растения ще могат да се адаптират достатъчно бързо, за да изпреварят затоплящата се планета

Това е успокояваща мисъл, но и страшна, защото другите няма да оцелеят. За тях натискът от замърсяването и изменението на климата ще надмине способността им да реагират. От нас зависи колко промени можем да приемем. Светът, който създава човешкият натиск, може да изглежда много различен от този, в който нашият собствен вид се е приспособил да живее.

„Тази работа ни казва, че популациите са се променили и винаги ще се променят в отговор на околната среда“, отбелязва Камерън. „Обществото очаква сутрин да отвори завесите и да види определена форма на ландшафт и биоразнообразие. Природата не е такава. Природата е свързана с промяната."

Справка: The pace of modern life, revisited
Sarah Sanderson,Marc-Olivier Beausoleil,Rose E. O’Dea,Zachary T. Wood,Cristian Correa,Victor Frankel et al, Molecular Ecology https://doi.org/10.1111/mec.16299

Източник: A New Database Reveals How Much Humans Are Messing With Evolution, WIRED


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Биология
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.