Carsten Nowak, biolog z instytutu badawczego Senckenberg w Niemczech, wraz z zespołem bada wpływ zmian klimatycznych na różnorodność biologiczną, o której świadczy także ilość podgatunków w obrębie jednego gatunku. Pierwsze wnioski opublikowano na łamach "Nature Climate Change": www.nature.com/nclimate/journal/v1/n6/full/nclimate1191.html.

Badanie polegało na analizie sekwencji genów w mitochondriach owadów wodnych żyjących w strumieniach górskich Europy Środkowej: siedmiu gatunków chruścików, jętek i widelnic. Dzięki swojej dużej wrażliwości na zmiany w środowisku – wymagają chłodnej wody i mają ograniczoną zdolność przemieszczania się na duże odległości – są doskonałym obiektem badań.

Naukowcy podzielili każdy gatunek na mniejsze jednostki ważne ewolucyjnie (ESU), genetycznie odmienne od reszty swojego rodzaju i tworzące populacje w obrębie gatunku. Są one znacznie wrażliwsze na zmiany niż sam gatunek. W badaniach wykorzystano dwa modele opracowane przez IPCC. Zgodnie z nimi w przypadku realizacji scenariusza "business-as-usual" do końca 2080 roku wymrze 79 proc. badanych gatunków, a przy scenariuszu obniżenia emisji CO₂ (o 80 proc. do końca 2080 względem roku 1990) – 59 proc.

Według Nowaka stanowi to ogromne zagrożenie dla bioróżnorodności, której podstawą jest genetyczna różnorodność. To ona gwarantuje zachowanie zdolności adaptacyjnych gatunku.

Skutki ocieplenia widać już w wielu miejscach na Ziemi, jego ofiarą padła już ornitofauna Wysp Brytyjskich. Około 30 gatunków ptaków pospolitych zarażonych jest malarią, najbardziej ucierpiały puszczyki i wróble zwyczajne. Chorują także słowiki, zięby i drozdy. Nie jest jeszcze jasne, które gatunki przenoszą chorobę.

Malaria przenoszona jest na tereny usytuowane coraz bardziej na północy przez komary, preferujące ciepłe i wilgotne środowisko. Ocieplenie klimatu spowodowało też, że azjatycki komar tygrysi znalazł w Wielkiej Brytanii doskonałe warunki do rozwoju. Ptaki mogą się na nią uodpornić, większość zarażonych przeżywa. Ale zaraza atakuje krwinki czerwone, osłabiając organizm i czyniąc go bardziej podatnym na inne czynniki chorobowe.

Pasożyt atakujący ptaki, Plasmodium relictum, nie zagraża człowiekowi, ale naukowcy ostrzegają, że może się przenieść także na ptaki żyjące na kontynencie. Zaraza na Wyspach powinna być dla nas sygnałem ostrzegawczym: coraz cieplejszy klimat może sprawić, że dalej na północ zawędrować mogą gatunki groźne także dla człowieka.

Organizmy nie są jednak całkowicie bezbronne. Przed wzrastającymi temperaturami siedlisk mogą uciec na tereny wyżej położone lub do wyższych szerokości geograficznych. Ostatnie badania prof. Chrisa Thomasa z uniwersytetu w Yorku i jego zespołu wykazały, że gatunki migrują w imponującym tempie – średnio 1,75 km rocznie.

Uczeni przeanalizowali kierunki zmian w trasach wędrówek 1376 gatunków roślin i zwierząt. Wędrują one za swoim źródłem pożywienia lub należą do grupy specjalistów, dla których wahania warunków siedliskowych mogą stanowić zagrożenie. Organizmy muszą ewoluować, by wykorzystać te zmiany i przetrwać.

Według wyników badań ekipy Thomasa w ciągu ostatnich 40 lat obserwowane gatunki przenosiły swoje siedliska do chłodniejszych rejonów w tempie ok. 18 kilometrów na dekadę. Organizmy migrujące w górę względem poziomu morza wędrują z prędkością 11 metrów na 10 lat. Gatunki, które w tym czasie były najbardziej narażone na zmiany klimatu, migrują najszybciej. Niektóre przemieszczają się w niespodziewanych kierunkach, wymuszonych naturalnymi czynnikami lub przeszkodami stworzonymi przez człowieka.

Jake Weltzin, dyrektor wykonawczy Narodowej Sieci Fenologicznej w Stanach Zjednoczonych przytacza przykład zachowania pszczół w Kolorado, które wyspecjalizowały się w określonym typie kwiatów, kwitnących późną wiosną, latem lub wczesną jesienią, w zależności od wrażliwości na temperatury. Może się to odbić na zmniejszeniu wielkości populacji owadów w ciągu lata lub spadku jej aktywności na początku i pod koniec roku. Ostatecznie pszczoły mogą odlecieć na inne tereny, gdzie panują bardziej sprzyjające dla nich warunki.

Duże znaczenie będzie miało zrozumienie tych zależności również u innych gatunków. "W Europie okazało się, że najbardziej różnorodne rejony są równocześnie najmocniej zagrożone" – mówi Nowak. Chodzi szczególnie o rejon Morza Śródziemnego. Wiele gatunków dotarło tam podczas ostatniej epoki lodowcowej, więc miały całe wieki na zróżnicowanie się. Mniejsza różnorodność może osłabić zdolności adaptacyjne populacji do nadchodzących zmian.

Przytoczone badania wskazują wyzwania, związane z koniecznością ochrony puli genetycznej niezbędnej do zachowania równowagi w światowych ekosystemach. Zachowanie bioróżnorodności jest gwarantem przetrwania także rasy ludzkiej. Ponadto zmiany, jakie zachodzą w obrębie gatunków, mogą być dobrą wskazówką dla nas, jak zaadoptować się do nadchodzących warunków klimatycznych.

Redakcja ChronmyKlimat.pl zezwala na przedruk tego artykułu, pod warunkiem podania źródła tekstu i zamieszczenia linku do portalu lub podlinkowanego logotypu.