Нове дослідження вивчає потенційні наслідки глобального потепління для екосистем

Нове дослідження вивчає потенційні наслідки глобального потепління для екосистем і те, як воно може зірвати розвиток нових видів. По всій земній кулі постійно з’являються нові види, оскільки окремі групи організмів відгалужуються та еволюціонують різними шляхами. Але що відбувається, коли зміна клімату стає змінною в цьому складному рівнянні?

На це питання Томас Х. К. Пауелл, доцент кафедри біологічних наук Бінгемтонського університету, Університет штату Нью-Йорк, і його лабораторія намагаються відповісти в нещодавній статті, опублікованій в Ecology Letters.

У 1850-х роках яблуневий опариш — головний шкідник сільського господарства — почав розділятися на дві популяції в долині Гудзона. Один продовжував жити плодами місцевого глоду. Інший перейшов на нове джерело їжі: яблуні, спочатку завезені до Північної Америки англійськими колоністами.

Яблуневий опариш. Авторство зображення: Thomas HQ Powell

«Ентомолог, який виявив це, фактично листувався з Дарвіном про те, що це потенційно є прикладом походження видів у реальному часі. Ми з’ясували, що він мав рацію, лише коли дослідники наприкінці 20-го сторіччя відновили цю систему», — сказав Пауелл.

Плодоношення глоду відбувається на три-чотири тижні пізніше, ніж яблука, що призводить до зміни репродуктивних графіків обох популяцій. Це, у свою чергу, впливає на кілька видів паразитичних ос, які харчуються личинок, демонструючи тонкий баланс, який підтримує екосистеми.

Для свого експерименту дослідники вирощували популяції яблуневих і глодових мух і паразитичних ос в умовах, що відповідають середньому сезонному значенню з кліматичних даних за останні 10 років, а потім прогнозовані тепліші умови через 50-100 років у майбутньому. Результати мають важливі наслідки для біорізноманіття комах, зазначає Пауелл.

Незважаючи на те, що вони були в одному місці, дві популяції мух відреагували на зміну температури абсолютно по-різному. Мешканці глоду виявилися більш стійкими, можливо, завдяки більшій генетичній різноманітності. Життєвий цикл яблуневої мухи був викинутий з фази з рослиною-господарем, що зробило їхнє виживання слабким — потенційно призупинивши процес видоутворення.

Однак спека не вплинула на життєві цикли паразитичних ос — що може призвести до жахливих наслідків, якщо вони не будуть відповідати життєвому циклу своєї жертви.

Природна адаптація могла б відновити певний баланс у зруйнованих системах у довгостроковій перспективі, але є серйозні обмеження для швидкої еволюції. Середовища існування мають тенденцію бути меншими та фрагментованими, наприклад, обмежуючи кількість генетичної мінливості, яка необхідна організмам, щоб реагувати на еволюцію тиску.

«Справа не тільки в тому, що зміна клімату руйнує еволюцію через потенційний зрив цієї класичної історії видоутворення, але й у тому, що швидка еволюція мух має сильний вплив на те, наскільки вони чутливі до зміни клімату», — сказав Пауелл. «Отже, якщо ми виявимо, що наслідки цих майбутніх умов можуть бути абсолютно різними, навіть для ідентичних мух з того самого середовища існування, які еволюціонували лише з 1800-х років, ми можемо побачити повсюдний хаос в екологічному розподілі спільнот комах у наступні десятиліття». Джерело