Биологи предлагают использовать локальную адаптацию для борьбы с изменением климата в природоохранной деятельности
Новые инструменты сохранения видов — банки семян и «замороженные зоопарки», редактирование генов и направленный генный поток — могут помочь популяциям животных и растений, страдающим от изменения климата. Ключевое условие: эти подходы должны учитывать сильные стороны, которые виды эволюционно выработали для своих локальных местообитаний.
Группа биологов в статье для BioScience утверждает, что современные инновации в понимании локальной адаптации могут стать мощным инструментом для спасения видов, чьи места обитания подвергаются климатическим изменениям.
Ученые научились лучше определять успешные стратегии, которые виды выработали для адаптации к своей среде. Это привело к новым достижениям, позволяющим использовать эти стратегии через понимание лежащей в их основе генетики. Такая информация может применяться для отбора особей для криоконсервации или банкинга — замораживания семян растений или клеток животных, устойчивых к тепловому стрессу или находящихся в наибольшей опасности исчезновения.
Синергия понимания и технологий может создать последний шанс для некоторых видов.
Новые возможности для сохранения
Раньше понимание локальной адаптации было ограничено многочисленными и хорошо изученными видами. Теперь же эти методы можно применять к видам, важным для сохранения биоразнообразия, и использовать это понимание для планирования природоохранных мер.
В 2018 году группа биологов на сессии Society for Conservation Biology Conservation Genetics Working Group начала исследовать, как новые научные знания можно применить к природоохранным задачам.
Пример: направленный генный поток
Специалисты по охране природы теперь могут выявлять популяции, которые плохо адаптируются к изменениям среды, и направленно вводить в них особей из более здоровых популяций с желаемыми признаками и генотипами. Этот подход, направленный генный поток, может не только увеличить генетическое разнообразие, но и «предварительно адаптировать» популяцию к быстрым изменениям.
Пример: ручьевая форель
Лаборатория Мэрик Мик изучает генетику, контролирующую устойчивость ручьевой форели к тепловому стрессу. Комбинируя эксперименты, геномное секвенирование и климатическое моделирование, ученые определяют, какие популяции находятся в наибольшей опасности, а какие могут обладать необходимым генетическим разнообразием. Эта информация поможет направлять действия, например, перемещение устойчивых к потеплению форелей в угрожаемые популяции.
Важность комплексного подхода
Информация о локальной адаптации донорской популяции помогает выбрать лучший источник для пополнения угрожаемой популяции. Однако эти данные необходимо сочетать с экспертными знаниями о биологии вида и угрозах для него.
Сохранение должно оставаться комплексным усилием. Если главная угроза виду — потеря местообитаний, их восстановление может быть приоритетнее увеличения генетического разнообразия. Также необходимо учитывать такие факторы, как болезни и логистические ограничения. Коллаборация между управленцами в области дикой природы и генетическими исследователями важна для определения наиболее значимых для изучения признаков и наиболее практичных мер управления.
Авторы исследования:
В статье «Understanding local adaptation to prepare populations for climate change» приняли участие Мэрик Мик, Синнамон Миттан-Моро, Сара Фитцпатрик (все — участники программы MSU's Ecology, Evolution and Behavior Program), Эрик Бивер, Сорая Барбоса, Николас Флетчер, Брендан Рейд, Шейн Кэмпбелл-Стейтон, Нэнси Грин и Джессика Хеллманн.