Kliimamuutuste mõju looduslikule valikule ja evolutsioonile

Meie ökosüsteemides järgivad kõik elusolendid protsessi, mida nimetatakse looduslik valik. See protsess otsustab, millised geenid on elusolendite ellujäämiseks kõige kasulikumad ja parandavad nende kohanemist. See on üks peamisi evolutsioonimehhanisme, mille pakkus välja 19. sajandil Charles Darwin, kes kirjeldas, kuidas need organismid, mille omadused andsid neile suurema võimaluse ellu jääda, kippusid rohkem paljunema ja seetõttu säilitasid need kasulikud omadused.

Kliimamuutused ja selle üha laastavamad mõjud kogu maailmas toovad aga kaasa uusi muutujaid, mis seda evolutsiooniprotsessi mõjutavad. Muutuvad keskkonnatingimused, nagu temperatuur ja sademete mustrid, mõjutavad nii liikide ellujäämis- kui ka paljunemisvõimet. Selle tulemusena täheldame nähtust, milles Kliimamuutused võivad mõjutada ka looduslikku valikut, mis muudab organismide evolutsioonilisi trajektoore protsessis, mis ei hõlma mitte ainult geneetikat, vaid ka suhtlemist keskkonnaga.

Mis on looduslik valik?

Et täielikult mõista, kuidas kliimamuutused võivad loodusliku valiku protsessi mõjutada, on oluline meeles pidada, mis on looduslik valik. Looduslik valik on protsess, mille käigus liik kohandub oma keskkonnaga põlvkondade jooksul. See protsess viib evolutsioonilise muutuseni, kui soodsamate omadustega isendid (kas ellujäämise või paljunemise osas) on teistest edukamad ja annavad seetõttu need omadused edasi oma järglastele. Nii jäävad paremini kohanemist võimaldavad geenid ellu ja hajuvad populatsiooni sees.

Loodusliku valiku kontseptsioon põhineb ideel, et on olemas a varieeruvus liikidevaheline geneetika. See mitmekesisus võimaldab mõnel inimesel teatud tingimustes rohkem õitseda kui teistel. Seda nähtust on aja jooksul demonstreeritud mitmesugustes geneetilistes uuringutes, paradigmaatiliste näidetega nagu Biston betularia ööliblikad, mis pärast tööstusrevolutsiooni muutusid tumedama värvuse suunas, et end tahmaga kaetud puudel paremini maskeerida.

See muutuste ja kohanemise protsess ei ole automaatne ega kiire, kuid viimastel aastatel oleme näinud, et inimtegevusest tingitud kliimamuutuste tõttu muutuvad ka kohanemise ajad ja kiirused.

Looduslik valik ja kliimamuutused

Ajakirjas avaldatud uuring teadus väidab, et globaalsed muutused selles loodusliku valiku protsessis on rohkem juhitud vihmasadu kui temperatuuride tõttu. Uuring näitab, et globaalse sademeterežiimi muutmisega võivad kliimamuutused mõjutada liikide evolutsiooniprotsessi.

Kuigi kliimamuutuste ökoloogilised tagajärjed üha enam dokumenteeritakse, mõju kohanemist juhtivale evolutsiooniprotsessile on endiselt suures osas teadmata. Analüüsides tohutut andmebaasi, mis hõlmab mitmeid uuringuid erinevate loomade, taimede ja muude organismide populatsioonide kohta, on teadlased uurinud, kuidas kliimamuutused mõjutavad looduslikku valikut.

Arkansase ülikooli teadlane Adam Siepielski toob välja, et üks aspekt, mis on juba tuvastatud, on põua ja sademete mustrite muutumine. Muutes sademete taset, võivad kuivad alad kogeda tõsisemaid põudasid, samas kui märjad alad, kus sajab juba ohtralt sademeid, võivad muutuda veelgi äärmuslikumaks. Need muudatused omakorda mõjutaksid troofilist koostoimet ja ressursside kättesaadavust.

Näiteks võib sademete mustrite muutumine mõjutada erinevate organismide toiduallikat, sundides mõnda liiki kiiresti kohanema või ähvardama väljasuremist. Need muutused ilmastikumustrites näitavad, et looduslikku valikut kujundab planeedi uus kliimareaalsus.

Vähenenud sademete hulk ja suurenenud põud

Sademete režiim on üks kriitilisemaid muutujaid, mis võivad looduslikku valikut mõjutada. The sademete vähenemine ja suurenenud põud on muutumas üha tavalisemaks, eriti traditsiooniliselt kuivades või poolkuivades piirkondades. Kuna põudade aeg ja sagedus suurenevad, on mõnes piirkonnas üleminek kuivemale ja isegi kõrbelisele kliimale.

Mõju liigile on märkimisväärne, kuna vee kättesaadavuse vähenemine mõjutab otseselt toiduahela alus, nagu taimed ja putukad. See omakorda mõjutab taimtoidulisi ja neist sõltuvaid kiskjaid. Näiteks võivad teatud piirkondades teatud taimestikust toituvate liikide puhul tekkida raskusi, kui taimkate väheneb veestressi tõttu.

Ja vastupidi, mõnes piirkonnas võib sademete hulk suureneda, mis mõjutab ka organisme, mis ei ole kohanenud niiskema keskkonnaga. Mõlemal juhul toimib kliima välistegurina, mis seab elusolenditele uued tingimused. Loodusliku valiku olemus tähendab, et liigid, mis suudavad nende uute tingimustega kohaneda, mitte ainult ei jää ellu, vaid ka arenevad, samas kui teistel on ees populatsiooni vähenemine ja isegi väljasuremine.

Muutused ökosüsteemides

Maailma ökosüsteemides toimuvad kliimamuutuste tõttu märkimisväärsed muutused. Kui kiiresti need muutused toimuvad, sõltub sellest, kas mõjutatud liikidel on piisavalt aega kohanemiseks või kas nad jäetakse maha. Paljudes süsteemides on a sademete mustri muutus See mõjutab otseselt organismide ellujäämise dünaamikat. Näiteks sõltuvad taimtoidulised liigid konkreetsete taimede olemasolust ja sademete tsüklite katkemine võib tähendada nende toiduallika olulist kaotust.

Lisaks muutuvad ökosüsteemide muutudes ka troofilised vastasmõjud. See võib mõjutada ka kiskjaid, kes toetuvad taimtoidulistele liikidele, põhjustades kogukonnas mitmeid kaskaadmõjusid. Teadlased täheldavad, et mõne liigi leviala võib väheneda, kuna teised uued liigid koloniseerivad nende territooriumi, luues uue konkurentsi dünaamika.

Ökosüsteemides tekkida võivate muutuste ennetamiseks on ülioluline mõista seost kliimamuutuste ja liikide evolutsiooni vahel. Hiljutised uuringud, nagu töö kaladega vee-elupaikades, on näidanud, et nendes keskkondades olevad organismid on kliimamuutustele eriti avatud, kuna need sõltuvad väga otseselt vee temperatuurist ja kvaliteedist.

Kiired kohanemised ja kiirenenud looduslik valik

Kliimamuutus ei tähenda mitte ainult aeglasi ja järkjärgulisi muutusi, millega liigid vähehaaval hakkama saavad, vaid mõnel juhul nõuab globaalse soojenemise kiirus kiired kohanemised. Dartmouthi ülikooli (USA) juhitud uuring näitab, et mõned troopiliste roomajate liigid, näiteks pruunsisalikud, on hakanud temperatuuritõusuga oodatust palju kiiremini kohanema. See kiirendatud evolutsioon on tingitud reaalajas toimuvast looduslikust valikust, kus ellu jäävad ja paljunevad ainult need isendid, kes on uute tingimustega kõige paremini kohanenud.

Sel juhul täheldati, et kõrgematel temperatuuridel kiiremini joosta suutvatel sisalikel oli suurem ellujäämismäär, kuna nad suutsid säilitada oma aktiivsust karmides keskkonnatingimustes, võimaldades neil rohkem toituda ja vältida kiskjaid. See näide toob esile, kuidas mõned liigid võivad kiiresti areneda otse reageerides keskkonnamuutustele, mida kuni viimase ajani ei peetud võimalikuks. Seda tüüpi uuringud annavad lootust, kuid rõhutavad ka seda, kui keeruline ja ebakindel võib olla liikide reageerimise ennustamine kliimamuutustele.

Järeldused kliimamuutuste mõju kohta looduslikule valikule

Kliimamuutused muudavad loodusliku valiku protsessi põhjalikult ja paljudel juhtudel ootamatutel viisidel. Olenemata sellest, kas sademete muutumise, pikaajaliste põudade või globaalsete temperatuuride tõusu tõttu on liigid kogu maailmas sunnitud kohanema uue reaalsusega. Kuigi mõned liigid näivad olevat võimelised kiiresti ja tõhusalt reageerima, ei pruugi paljud teised seda teha, mis seab ülemaailmsele bioloogilisele mitmekesisusele olulise väljakutse.

Liigi kohanemisvõime võib sõltuda paljudest teguritest, sealhulgas selle geneetilisest mitmekesisusest, ökoloogilisest nišist ja muutuvas keskkonnas saadaolevatest ressurssidest. Üks on aga selge: kliimamuutused ei muuda ainult kliimat, vaid muudavad ka miljoneid aastaid toiminud evolutsiooni ja loodusliku valiku mehhanisme.

Seega on kliimamuutuste, loodusliku valiku ja evolutsiooni vaheliste seoste mõistmine ülioluline, et oleks võimalik ette näha, kuidas ökosüsteemid võivad lähikümnenditel muutuda ja millised liigid on tulevases kliimamaailmas edukad. Samal ajal edenevad teadusuuringud, et paljastada keerukad mehhanismid, mille abil loodus reageerib, kohaneb või mõnel juhul hukkub uute keskkonnaprobleemide ees.