Климатските промени се побрзи од еволуцијата: Научниците користат ДНК за да го стигнат темпото
Еволуцијата се одвива во текот на милениуми. Климатските промени се движат многу побрзо.
Оваа нерамнотежа ги уништува некои од најважните екосистеми на планетата, од високите секвои во Калифорнија до крајбрежните ливади со морска трева, кои складираат огромни количини јаглерод и поддржуваат сложени животни синџири.
Морските топлотни бранови, рекордните пожари и крајбрежната изградба ги туркаат овие системи надвор од нивните граници, бидејќи климатските промени, поттикнати од емисиите на горива како нафта и гас, се забрзуваат. Се проценува дека еден милион видови се загрозени од истребување, многу од нив во рок од неколку децении, главно поради човечки активности како што се уништување на живеалиштата, загадување и прекумерна експлоатација на природните ресурси, според извештајот од 2019 година на меѓувладино научно тело во Обединетите нации.
Научниците се обидуваат да го затворат тој јаз со нова дисциплина наречена конзервациска геномика: секвенционирање на комплетниот генетски план на организмот за да се пронајдат поединци со особини погодни за преживување на суша, болести и други климатски екстреми, а потоа користење на тие информации за водење на обновувањето на загрозените видови и живеалишта.
Коралите се меѓу првите екосистеми каде што веќе се користат овие геномски алатки. Повторените морски топлотни бранови, кои предизвикаа масовно белење, ги опустошија гребените низ целиот свет. Со секвенционирање на коралите и алгите што живеат во нив, истражувачите идентификуваа колонии кои природно толерираат повисоки температури и почнуваат да тестираат дали селективното размножување и одгледување на овие поотпорни корали може да помогне во закрепнувањето на гребените.
Во јужна Калифорнија, истражувачите го применуваат овој пристап на јагуларната трева, вид морска трева каде што традиционалните методи за реставрација сè повеќе не успеваат. Ова растение обезбедува живеалиште за риби, ракови и планктон, ги храни птиците преселници и ги задржува јаглеродот и метанот, обете стакленички гасови што ја заробуваат топлината, во крајбрежните седименти.
Условите во заливите во Сан Диего се менуваат. Водите се затоплуваат. Кралските плими, највисоките годишни плими што климатските промени ги прават почести и помоќни, го зголемуваат седиментот и го намалуваат количеството светлина што стигнува до морското дно. Изградбата испраќа истекување во заливите, дополнително заматувајќи ја водата.
Како резултат на тоа, напорите за повторно засадување на изгубените ливади со морска трева не успеваат околу половина од времето.
„Геномиката за зачувување станува особено важна бидејќи токму сега климата се менува, растение кое некогаш добро се снаоѓало во заливот Сан Диего можеби страда бидејќи тој залив станал премногу топол за него“, рече Тод Мајкл, професор по истражување на Институтот за биолошки студии Салк.
Во заливот Мишн, Мајкл и неговите колеги открија трага што би можела да ги подобри тие перспективи: природен хибрид од јагула што го надвладеал својот родителски вид. Растението, вкрстување помеѓу видот Zostera marina од плитки води и видот Zostera pacifica од длабоки води, напредувало на места каде што двата родителски вида се бореле.
Наодите сугерираат дека закрепнувањето може да се подобри со селекција или одгледување јагулеста трева подобро прилагодена на идните услови. Но, засега, оваа работа останува претежно експериментална и сè уште не е применета на поголем обем на терен. Истражувачите се здружија со екологисти од Институтот за океанографија Скрипс за да истражат како ова знаење може да се користи во идните проекти за реставрација.
Сквоовите се меѓу највисоките и најстарите дрвја на Земјата, а нивните шуми складираат повеќе јаглерод по хектар од кое било друго, според студија од 2020 година од Лигата за спасување на црвеновите и Државниот универзитет Хамболт.
Иако овие видови еволуирале под влијание на чести пожари со низок интензитет, денешните пожешки и поразорни шумски пожари, во комбинација со суша, оставаат сè поголеми последици. Сечата имаше уште поголемо влијание: околу 95 проценти од древните шуми на секвоја беа исечени, драстично намалувајќи ја генетската разновидност.
Научниците веќе го секвенционираа геномот на секвоја – огромен потфат со оглед на тоа што станува збор за геном речиси девет пати поголем од човекот.
Сепак, истражувачите истакнуваат дека не станува збор само за враќање на она што некогаш постоело, туку и за подготовка на шумите за клима што повеќе не личи на онаа од минатото.
„Организам што некогаш бил адаптиран на одредена локација можеби повеќе не е“, рече Дејвид Нил, генетичар за шумски дрвја и професор-емеритус на Универзитетот во Калифорнија, Дејвис. „Можеби е потребна различна генетска варијација за да се прилагоди на новата средина.“
Раните анализи почнаа да ги поврзуваат гените со особини како што се отпорност на суша и адаптирање на температурата, но истражувачите велат дека е потребна поригорозна работа за да се потврдат овие врски пред да можат да се користат за водење на реставрацијата. Таа работа е забавена поради ограниченото финансирање.
„Геномиката може да биде корисна, но не е решение сама по себе“, рече Карен Хол, истакнат професор по еколошки студии на Универзитетот во Калифорнија, Санта Круз. „Приоритет треба да биде намалувањето на емисиите на стакленички гасови.“
Геномските алатки би можеле да им помогнат на одредени видови, особено на оние со долг животен век како што секвоите, кои не можат да се адаптираат доволно брзо сами по себе, но имаат ограничувања. Екосистемите се базираат на сложени односи меѓу растенијата, животните, микробите и габите. Инженерството или селекцијата на особини што се поотпорни на климатските промени кај еден вид не гарантира опстанок на многу други што зависат од него.
„Можете ли генетски да модифицирате неколку видови да бидат потолерантни? Апсолутно. Но, тоа сепак не е екосистем“, рече Хол. „Нема да се извлечеме од климатските промени со инженерство на сè во лабораторија.“