Эволюция слишком медленна, чтобы угнаться за изменением климата, показало исследование
Исследование под руководством эколога из Университета Аризоны показало, что многим видам для адаптации к быстрому изменению климата, ожидаемому в следующие 100 лет, пришлось бы эволюционировать примерно в 10 000 раз быстрее, чем в прошлом.
Учёные проанализировали, как быстро виды адаптировались к разным климатическим условиям в прошлом, используя данные по 540 ныне живущим видам из всех основных групп наземных позвоночных: амфибий, рептилий, птиц и млекопитающих. Затем они сравнили эти темпы эволюции с прогнозируемыми темпами изменения климата к концу этого века. Это первое исследование, сравнивающее прошлые темпы адаптации с будущими темпами климатических изменений.
Результаты, опубликованные в журнале Ecology Letters, показывают, что виды наземных позвоночных, по-видимому, эволюционируют слишком медленно, чтобы успеть адаптироваться к резкому потеплению, ожидаемому к 2100 году. Исследователи предполагают, что многим видам может грозить вымирание, если они не смогут переместиться или акклиматизироваться.
Как проводилось исследование
- Для анализа использовались филогенетические деревья (эволюционные "родословные"), показывающие родство видов на основе генетических данных. Выборка охватила 17 семейств, представляющих основные группы наземных позвоночных.
- Эти деревья были совмещены с данными о климатической нише каждого вида (набор условий температуры и осадков, где вид может выжить), чтобы оценить, как быстро ниши эволюционируют.
- Учёные выяснили, что сестринские виды (близкородственные) в среднем адаптировались к местам обитания с разницей средней температуры всего в 1–2 °C на протяжении одного или нескольких миллионов лет. Это соответствует скорости адаптации примерно 1 °C за миллион лет.
Ключевое несоответствие темпов
- Если глобальная температура повысится на ~4 °C в следующие 100 лет (прогноз Межправительственной группы экспертов по изменению климата, IPCC), то требуемая для адаптации скорость эволюции окажется примерно в 10 000 раз выше, чем наблюдаемые в прошлом темпы.
- Джон Дж. Вайенс, профессор экологии и эволюционной биологии Университета Аризоны, пояснил: "Это говорит о том, что простое эволюционирование для соответствия новым условиям может не быть вариантом для многих видов".
Альтернативы и риски
Виды могут реагировать на изменение климата тремя способами:
- Акклиматизация (без эволюционных изменений).
- Перемещение в пространстве вслед за подходящим климатом (например, к более высоким широтам или высотам).
- Вымирание — наиболее вероятный исход, если первые два варианта невозможны.
Однако перемещение часто ограничено:
- Недостаточная скорость миграции.
- Отсутствие непрерывных, не нарушенных человеком местообитаний.
- Физические барьеры (например, для видов, живущих на вершине горы).
Дополнительный фактор вымирания
Более раннее исследование Вайенса показало, что вымирание и сокращение численности видов из-за изменения климата чаще связаны не с физиологической неспособностью справиться с новыми условиями, а с изменениями во взаимодействиях с другими видами, например, со снижением доступности пищи.
Вывод: Согласно полученным данным, почти все группы имеют хотя бы некоторые виды, потенциально находящиеся под угрозой, особенно тропические.