Zamanla Yarışan DNA: Canlılar İklim Değişikliğinden Daha Hızlı Evrilebilir mi?
Yeni bir çalışma, kara kaşlı albatrosların iklim değişikliğine ayak uyduracak kadar hızlı evrimleşemeyebileceğini öne sürüyor. Sera gazı emisyonlarının azaltılması, hayatta kalma şanslarını artırabilir.
Güney Okyanusu ve çevresindeki denizlerin uzun ömürlü deniz kuşları olan kara kaşlı albatrosların, ısınan bir dünyanın izin verdiğinden daha fazla zamana ihtiyaç duyabileceği belirtiliyor. Faydalı kalıtsal özellikler nesiller boyunca popülasyonlarında yayılabilir, ancak bu değişiklikler yeterince yardımcı olmadan önce kuşların sayısı azalabilir.
Yeni araştırmalar, sera gazı emisyonlarının azaltılmasının, evrimin hızına güvenmekten çok daha fazla şanslarını artıracağını öne sürüyor. Emisyonların önemli ölçüde sınırlandırılması, öngörülen yok olma olasılığını yaklaşık yarıya indirdi. Evrim bazı koşullar altında yardımcı oldu, ancak genel olarak gelecekteki ısınma senaryolarında popülasyon düşüşlerini önleyemedi.
Bu çalışma, evrimsel adaptasyonun iklim kaynaklı popülasyon düşüşünü dengeleyip dengeleyemeyeceğini araştırmak için bu popülasyondan elde edilen otuz yılı aşkın demografik ve fenotipik gözlemleri kullanıyor. (Fotoğraf: Christopher Barbraud)
Albatroslar yeterince hızlı evrimleşebilir mi?
Ulusal Bilimler Akademisi Bildirilerinde (PNAS) yayınlanan araştırma, yaşamlarının çoğunu denizde süzülerek geçiren kara kaşlı albatrosların popülasyon değişiklikleri ve bireysel özelliklerine ilişkin otuz yılı aşkın kayıtlara dayanıyor. Yazarlar arasında Woods Hole Okyanusbilim Enstitüsü’nde (WHOI) kıdemli bilim insanı Stéphanie Jenouvrier de bulunuyor.
Ekip, bu kayıtları, özelliklerin ebeveynlerden yavrulara nasıl geçtiği ve gelecekteki iklim projeksiyonları hakkındaki bilgilerle birleştirdi. Bilgisayar modelleri, fiziksel özelliklerdeki, davranışlardaki ve üreme zamanlamasındaki farklılıkların hayatta kalmayı ve üremeyi nasıl etkilediğini izledi. Bu, doğal seçilim ve evrimsel değişimin zaman içinde ortaya çıkmasına olanak sağladı; çünkü bu sonuçları iyileştiren özellikler daha yaygın hale gelebilirdi. Model ayrıca popülasyon değişikliklerindeki belirsizliği ve doğal iklim dalgalanmalarını da hesaba kattı.
Bir çift kara kaşlı albatros. Çalışma, yaşam döngüsünün farklı evrelerini etkileyen morfolojik, davranışsal ve fenolojik özelliklerin değişen iklim koşulları altında nasıl evrilebileceğini inceliyor. Kaynak: Samantha Patrick
Université du Québec à Rimouski’den çalışmanın ortak yazarlarından Joanie Van de Walle, “Kanat uzunluğu gibi bazı özellikler genç kuşların hayatta kalmasına yardımcı olabilir; ancak asıl önemli soru, bu özelliklerdeki evrimsel değişimlerin iklim değişikliğine ayak uydurabilecek kadar hızlı gerçekleşip gerçekleşemeyeceğidir,” dedi.
Kalıtım tek başına sınırlı bir koruma sağlıyor
Simülasyonlarda, özelliklerin yavrulara aktarılabilme yeteneğinin neslin tükenmesine karşı çok az koruma sağladığı görüldü. Bu bulgu, bir popülasyonun başarılı bir şekilde uyum sağlayıp sağlayamayacağının yalnızca kalıtımla belirlenmediğini gösteriyor. Sonuç ayrıca, doğal seçilimin yararlı özellikleri ne ölçüde desteklediğine ve çevresel değişikliklerin hayatta kalma ve üremeyi nasıl etkilediğine de bağlıdır.
Yaşamın bir evresindeki avantaj, popülasyonun geleceği üzerinde, başka bir evredeki avantajdan farklı bir etki yaratabilir.
Jenouvrier, “Sonuçlarımız, evrimsel kurtuluşun yalnızca çevrenin ne kadar hızlı değiştiğine değil, aynı zamanda evrimin yaşam döngüsünün hangi aşamasında etkili olduğuna da bağlı olduğunu gösteriyor,” dedi. “Uyum süreci, popülasyon büyümesi açısından en kritik öneme sahip yaşam döngüsü evrelerini iyileştirdiğinde evrim yardımcı olabilir; ancak iklim değişikliğinin hızının ve boyutunun sınırlandırılması, uyum sürecinin popülasyonun varlığını sürdürmesine katkıda bulunma şansını büyük ölçüde artırır.”
Uçan bir kara kaşlı albatros. Kanat uzunluğu, çalışmada incelenen dört fonksiyonel özellikten biridir ve iklim değişikliği altında popülasyonun devamlılığının önemli bir demografik bileşeni olan genç bireylerin hayatta kalmasıyla ilişkilidir. (Fotoğraf: Samantha Patrick)
Evrimsel kurtarma, bir popülasyonun çevresi bozulduktan sonra adaptif evrimsel değişim yoluyla yok olmaktan kurtulmasını tanımlar. Bilim insanları bunu, iklim kaynaklı biyoçeşitlilik kaybına karşı olası bir tampon olarak önermişlerdir. Özellikle nispeten uzun nesil süreleri evrimin popülasyon eğilimleri üzerindeki etkisini geciktirebilen albatroslar gibi uzun ömürlü türler için bunun yeterince hızlı gerçekleşip gerçekleşemeyeceği belirsizliğini koruyor.
Daha güçlü ısınma adaptasyonu alt edebilir
Simülasyonlar, çevredeki iklimin ne kadar önemli olduğunu gösterdi. Geçmişteki nispeten istikrarlı koşullar altında, evrim yoluyla adapte olmasına izin verilen popülasyonların, bu adaptasyona sahip olmayanlara göre daha büyük büyüyeceği öngörüldü. Gelecekteki iklim koşulları altında, ısınma yeterince sınırlı olduğunda evrimsel tepkiler popülasyonun devamlı hayatta kalmasına katkıda bulunabilir. Daha güçlü ısınma genellikle bu faydaları alt etti.
Jenouvrier, “Evrim, popülasyonların çevresel değişimle başa çıkmasına yardımcı olabilir, ancak sonuçlarımız bunun sınırları olduğunu gösteriyor,” dedi. “Bu uzun ömürlü deniz kuşu için, iklim değişikliğinin büyüklüğünü sınırlamak, evrimsel adaptasyondan çok daha büyük bir etkiye sahip.”
Ulusal Atmosfer Araştırma Merkezi’nde bilim insanı olan ortak yazar Marika Holland, emisyon azaltımlarının adaptasyona nasıl daha fazla çalışma alanı sağlayabileceğini açıkladı.
“Gelecekteki iklim ısınmasının hızı ve büyüklüğü, evrimsel adaptasyonun etkinliğini etkiliyor. Sera gazı emisyonlarını azaltarak gelecekteki iklim değişikliğini azaltmak, popülasyon düşüşünü yavaşlatır ve evrimsel adaptasyonun popülasyonun devamlılığını desteklemesini sağlar.”
Kaynak: https://scitechdaily.com