Новый метод предсказывает влияние изменения климата на виды, которые не могут мигрировать

Исследователи из Центра экологических наук Университета Мэриленда и Университета Вермонта разработали новый инструмент для решения ключевой проблемы прогнозирования реакции организмов на изменение климата.

«Когда климат меняется, у организмов есть три варианта: мигрировать, адаптироваться или вымереть», — пояснил ведущий автор Мэтт Фитцпатрик. — «Наш метод позволяет количественно оценить именно адаптацию, что ранее было практически невозможно».

Растения и деревья, в отличие от животных, не могут переместиться и вынуждены выдерживать новые климатические условия на месте.

Новый подход: генетика + моделирование

Впервые учёные объединили генетический анализ с методами компьютерного моделирования, чтобы оценить адаптацию тополя бальзамического к изменению климата:

• Проанализирован генетический код 400 деревьев из 31 локации в Северной Америке.
• Генетические вариации сопоставлены с климатическими моделями.
• Определено, какие гены отвечают за адаптацию, и где деревья имеют лучшие шансы на выживание в условиях потепления.

Проблема старых моделей

Традиционные модели предсказывают, где вид сможет существовать в будущем, исходя только из его текущего распространения. Они предполагают, что все особи вида идентичны в своей реакции на изменения.

«Это как предполагать, что все люди одинаково отреагируют на болезнь», — отметил Фитцпатрик. — «Некоторые отреагируют иначе из-за разного генетического фона».

Генетическая предрасположенность

Исследование показало, что не все особи вида реагируют одинаково. Некоторые тополя уже генетически адаптированы к ожидаемым изменениям климата, а другие — нет, подобно разной предрасположенности людей к заболеваниям.

Изучение локальной адаптации на молекулярном уровне (определение ответственных генов и их вариаций) представляет собой важный шаг в понимании влияния климатических изменений на биоразнообразие.

«Мы разработали методы, позволяющие связать генетические вариации с климатом и определить, где особи могут быть предварительно адаптированы к будущим климатическим условиям», — заключил Фитцпатрик. — «Это даёт нам возможность связать климатические реакции с биологией теснее, чем раньше».