Zmena podnebia: Biodiverzita ubúda viac, ako sa očakávalo

Prvýkrát sa študoval vplyv globálneho otepľovania na genetickú diverzitu v rámci druhov

Caddis fly Drusus Discolor - jeden z deviatich skúmaných vodných hmyzov, ktorých budúce rozšírenie v štúdii bolo modelované. © Astrid Schmidt-Kloiber a Wolfram Graf
čítať nahlas

Ak bude globálne otepľovanie postupovať podľa očakávaní, takmer tretina všetkých živočíšnych a rastlinných druhov na svete by mohla vyhynúť. Ako však vedci teraz zistili, bude pravdepodobne potrebné výrazne zvýšiť mieru skutočnej straty biodiverzity: do roku 2080 môže viac ako 80 percent genetickej diverzity v rámci druhov zmiznúť v určitých skupinách organizmov, uviedli vedci v časopise Nature Climate Change. Nová štúdia je prvou na svete, ktorá kvantifikovala stratu biodiverzity na základe genetickej diverzity.

Väčšina súčasných modelov vplyvu zmeny klímy na flóru a faunu sa zameriava na „klasicky“ opísané druhy, tj skupiny organizmov, ktoré sú morfologicky zreteľne oddelené. Takzvaná kryptická diverzita, ktorá zahŕňa rozmanitosť genetických variácií a odchýlok v popísaných druhoch a nebola plne uznaná až do vývoja metód molekulárnej genetiky, sa doteraz nezohľadnila. Okrem rozmanitosti ekosystémov a druhov je ústrednou súčasťou globálnej biodiverzity.

Modelovanie distribúcie deviatich druhov vodného hmyzu

V priekopníckej štúdii preto vedci z Centra pre výskum biodiverzity a klímy (BiK-F) a Senckenberg Gesellschaft für Naturkunde skúmali vplyv globálneho otepľovania na genetickú diverzitu v rámci druhov.

Za týmto účelom modelovali rozšírenie deviatich európskych druhov vodného hmyzu, ktoré sa stále nachádzajú v niekoľkých vyšších horských oblastiach strednej a severnej Európy v horných tokoch. Tieto sú už dobre preštudované, takže je známe regionálne rozloženie intraspeciálnych diverzít a výskyt morfologicky kryptických evolučných línií.

Viac ako 80 percent genetických variantov by mohlo vymrieť

Podľa modelových výpočtov vedcov sa počet vodných druhov hmyzu v roku 2080 zníži na niekoľko malých ostrovov, napríklad v Škandinávii a Alpách, keď dôjde ku globálnemu otepľovaniu klímy predpovedanému IPCC. Vyjadrené v číslach to znamená, že ak sa Európa zahreje iba na dva stupne Celzia, osem skúmaných druhov prežije, aspoň v niektorých oblastiach. Pri zahriatí na štyri stupne je pravdepodobné, že do roku 2080 zostane v podoblastiach iba šesť druhov. zobraziť

Podľa vedcov však genetická diverzita klesá omnoho dramatickejšie s postupujúcim úbytkom miestnych obyvateľov. Pri najpesimistickejšej projekcii by do roku 2080 vyhynulo 84 percent všetkých genetických variantov av najlepšom prípade by zmizli najmenej dve tretiny všetkých genetických variantov. Skúmaný vodný hmyz predstavuje veľa druhov horských oblastí strednej Európy.

Z dlhodobého hľadiska nižšie šance na výskyt nových druhov a ich prežitie

Carsten Nowak, Centrum pre biodiverzitu a klímu (BiK-F) a Senckenbergova spoločnosť pre prírodnú históriu vysvetľujú: „Naše modely budúcej distribúcie ukazujú, že„ umenie “ ako také zvyčajne prežije. Veľká časť genetických variantov vyskytujúcich sa iba v konkrétnych lokalitách však neprežije. Pritom sa strácajú autonómne vývojové línie v iných regiónoch, ako sú Karpaty, Pyreneje alebo nemecké pohoria. Mnohé z týchto línií sa v súčasnosti vyvíjajú na samostatné druhy, ale podľa modelových výpočtov už vymiznú na ceste k špekuláciám. “

Okrem toho je genetická variabilita v rámci druhu dôležitá pre prispôsobenie sa meniacim sa biotopom a klimatickým podmienkam. Vaša strata tak znižuje dlhodobé prežitie druhu.

Nový prístup k ochrane prírody

Podľa vedcov je teda strata druhov stratou oveľa väčšieho rozsahu v podobe masívnej straty genetickej diverzity. „Straty biodiverzity, ktoré sa dajú očakávať v priebehu otepľovania podnebia, sa v predchádzajúcich štúdiách pravdepodobne jednoznačne podceňujú, “ uvádza sa Steffen Pauls z BiK. F výsledky.

Je tu však aj šanca využiť genetickú diverzitu na zvýšenie účinnosti ochrany prírody a životného prostredia. V súčasnosti je veľmi diskutovanou témou manipulácia s chránenými územiami v podmienkach zmeny klímy. Vedci štúdie naznačujú, že chránené územia by sa mali orientovať aj na nájdenie vhodného biotopu pre daný druh, ako aj na vysoký stupeň intrašpecifickej genetickej diverzity v budúcnosti.,

„V každom prípade je čas, “ hovorí Nowak, „vidieť biodiverzitu nie ako rigidnú akumuláciu druhov, ale ako množstvo evolučných línií v konštantná zmena. Strata takejto línie, či už je dnes definovaná ako samostatný „druh“ alebo nie, môže potenciálne znamenať obrovskú budúcu stratu biodiverzity . (Nature Climate Change, 2011; doi: 10.1038 / NCLIMATE1191)

(Výskumný ústav Senckenberg a prírodné múzeá, 23.08.2011 - DLO)