آیا یک پرنده دریایی با عمر طولانی می تواند به اندازه کافی سریع تکامل یابد تا در شرایط آب و هوایی در حال تغییر از انقراض جلوگیری کند؟

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

با تغییر آب و هوا، گونه‌ها با یک سوال مهم روبرو می‌شوند: آیا می‌توانند آنقدر سریع تکامل یابند تا با محیط در حال تغییر خود همگام شوند؟

یک مطالعه جدید منتشر شده در مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم نشان می دهد که حداقل برای یک پرنده دریایی با عمر طولانی، پاسخ به طور کلی منفی است.

اگرچه سازگاری تکاملی می تواند چشم انداز جمعیت آلباتروس ابروی سیاه را بهبود بخشد، این مطالعه نشان می دهد که بعید است تکامل به تنهایی از کاهش جمعیت تحت تغییرات آب و هوایی پیش بینی شده جلوگیری کند، اما محدود کردن انتشار گازهای گلخانه ای شانس بقای گونه را بهبود می بخشد و احتمال انقراض پیش بینی شده را تقریبا به نصف کاهش می دهد.

استفانی جنووریر، دانشمند ارشد مؤسسه اقیانوس شناسی وودز هول (WHOI) و همکارانش، بیش از سه دهه از داده های جمعیت شناختی و پدیدار شده از پرنده های سیاه را با هم ترکیب می کند: «کاهش آب و هوا بیشتر به تداوم جمعیت کمک می کند تا سازگاری تکاملی در یک پرنده دریایی با عمر طولانی». اقیانوس و دریاها. این گونه پلاژیک است، به این معنی که بیشتر عمر خود را با سر خوردن در دریا می گذراند.

محققان از یک مدل جمعیت تکاملی زیست‌محیطی و پیش‌بینی‌های اقلیمی استفاده کردند تا نه تنها چگونگی تأثیر آب و هوا بر پویایی جمعیت را بررسی کنند، بلکه چگونه انتخاب طبیعی و تغییرات تکاملی ممکن است واکنش جمعیت را تغییر دهند.

Jenouvrier می‌گوید: «تکامل می‌تواند به مردم کمک کند تا با تغییرات محیطی کنار بیایند، اما نتایج ما نشان می‌دهد که محدودیت‌هایی دارد. برای این پرنده دریایی با عمر طولانی، محدود کردن میزان تغییرات آب و هوایی تأثیر بسیار بیشتری بر تداوم جمعیت نسبت به سازگاری تکاملی به تنهایی دارد.

«نجات تکاملی» زمانی اتفاق می‌افتد که تغییر تکاملی تطبیقی ​​به جمعیت اجازه می‌دهد از انقراض به دنبال وخامت محیطی اجتناب کنند. اغلب به عنوان یک حائل بالقوه در برابر از دست دادن تنوع زیستی با تغییرات آب و هوایی پیشنهاد می شود.

اما اینکه آیا پاسخ های تکاملی می توانند به اندازه کافی سریع اتفاق بیفتند، مشخص نیست، به ویژه برای گونه های با عمر طولانی. از آنجایی که این گونه‌ها زمان نسل نسبتا طولانی دارند، شرایط محیطی می‌تواند بدتر شود و جمعیت‌ها می‌توانند قبل از اینکه پاسخ‌های تکاملی زمان لازم را برای تأثیرگذاری اساسی بر مسیر جمعیت داشته باشند، کاهش می‌یابند.

Joanie Van de Walle از دانشگاه Québec à Rimouski یکی از نویسندگان این مقاله می گوید: "برخی ویژگی ها، مانند طول بال، می تواند به زنده ماندن پرندگان جوان کمک کند، اما سوال اصلی این است که آیا تغییرات تکاملی در این ویژگی ها می تواند به اندازه کافی سریع اتفاق بیفتد تا با تغییرات آب و هوایی همگام شود."

محققان یک مدل کامپیوتری ساختند که اطلاعات مربوط به جمعیت شناسی آلباتروس، نحوه انتقال صفات از والدین به فرزندان و پیش بینی آب و هوای آینده را ترکیب می کرد. این مدل چگونگی تأثیر تفاوت‌های بین افراد در ویژگی‌های فیزیکی، رفتار و زمان‌بندی تولیدمثل را بر بقا و تولیدمثل ردیابی می‌کند که به انتخاب طبیعی و تغییرات تکاملی اجازه می‌دهد در طول زمان ظاهر شوند. همچنین دلیل عدم قطعیت در تغییرات جمعیت و نوسانات طبیعی آب و هوا است.

تحت شرایط آب و هوایی نسبتا پایدار گذشته، اجازه دادن به جمعیت آلباتروس برای انطباق با تکامل منجر به جمعیت های بزرگتر پیش بینی شده شد. اما تحت سناریوهای گرمایش آینده، تغییرات تکاملی به طور کلی برای جلوگیری از کاهش جمعیت کافی نبود. محققان همچنین دریافتند که انتقال صفات از والدین به فرزندان کمک چندانی به کاهش خطر انقراض نمی کند.

این نشان می دهد که توانایی یک گونه برای انطباق با تغییرات آب و هوایی بیش از ظرفیت آن برای انتقال صفات به نسل بعدی بستگی دارد. همچنین بستگی به این دارد که انتخاب طبیعی تا چه حد به آن ویژگی‌ها کمک می‌کند، تغییرات محیطی چگونه بر بقا و تولید مثل تأثیر می‌گذارد و آب و هوا با چه سرعتی در حال تغییر است.

این مطالعه تاکید می کند که ظرفیت سازگاری به شدت به شرایط محیطی که تحت آن تکامل رخ می دهد بستگی دارد. وقتی تغییرات آب و هوایی به اندازه کافی محدود باشد، واکنش های تکاملی می تواند به تداوم کمک کند. تحت گرم شدن شدیدتر، این پاسخ ها معمولا کافی نیستند.

ماریکا هالند، یکی از نویسندگان، دانشمند مرکز ملی تحقیقات جوی است. "نرخ و بزرگی گرم شدن آب و هوا در آینده بر اثربخشی سازگاری تکاملی تأثیر می گذارد. کاهش تغییرات آب و هوایی در آینده با کاهش انتشار گازهای گلخانه ای کاهش جمعیت را کاهش می دهد و سازگاری تکاملی را برای ارتقای پایداری جمعیت قادر می سازد."

Jenouvrier می‌گوید: «نتایج ما نشان می‌دهد که نجات تکاملی نه تنها به سرعت تغییر محیط بستگی دارد، بلکه به مکان‌هایی که تکامل در طول چرخه زندگی عمل می‌کند نیز بستگی دارد. زمانی که سازگاری بخش‌هایی از چرخه زندگی را که برای رشد جمعیت مهم‌تر هستند، بهبود می‌بخشد، تکامل می‌تواند کمک کند، اما محدود کردن سرعت و میزان تغییرات آب و هوایی به سازگاری فرصت بیشتری برای کمک به تداوم جمعیت می‌دهد.»

Stéphanie Jenouvrier و همکاران، کاهش آب و هوا بیشتر به تداوم جمعیت کمک می کند تا سازگاری تکاملی در یک پرنده دریایی با عمر طولانی، مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم (2026). DOI: 10.1073/pnas.2620362123

اطلاعات مجله: مجموعه مقالات آکادمی ملی علوم

ارائه شده توسط موسسه اقیانوس شناسی Woods Hole

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →