یک مطالعه جدید نشان میدهد که آلباتروسهای ابروسفید ممکن است بهاندازه کافی سریع تکامل نیابند تا با تغییرات اقلیمی همگام شوند. کاهش انتشار گازهای گلخانهای میتواند شانس بقای آنها را افزایش دهد.
آلباتروسهای ابروسفید، پرندگان دریایی دیرزیست اقیانوس جنوبی و دریاهای پیرامون آن، ممکن است برای سازگاری با تغییرات اقلیمی به زمانی بیشتر از آنچه جهان در حال گرمشدن فراهم میکند نیاز داشته باشند. صفات ارثی مفید میتوانند طی نسلها در جمعیتهای آنها گسترش یابند، اما شمار این پرندگان ممکن است پیش از آنکه این تغییرات بهاندازه کافی کمککننده شوند، کاهش یابد.
پژوهش جدید نشان میدهد که کاهش انتشار گازهای گلخانهای چشمانداز آنها را بسیار بیشتر از تکیه بر تکامل برای همگامی بهبود میبخشد. محدود کردن چشمگیر انتشار، احتمال پیشبینیشده انقراض را تقریباً به نصف کاهش داد. تکامل در برخی شرایط کمککننده بود، اما بهطور کلی نتوانست در سناریوهای گرمایش آینده از افت جمعیت جلوگیری کند.
آیا آلباتروسها میتوانند بهاندازه کافی سریع تکامل یابند؟
این پژوهش که در Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است، بر بیش از سه دهه دادههای مربوط به تغییرات جمعیتی و صفات فردی آلباتروسهای ابروسفید تکیه دارد؛ پرندگانی که بیشتر عمر خود را در حال پرواز بر فراز دریاهای دور میگذرانند. از جمله نویسندگان آن استفانی ژنووریه، دانشمند ارشد مؤسسه اقیانوسشناسی وودز هول (WHOI)، است.
این تیم آن دادهها را با اطلاعاتی درباره چگونگی انتقال صفات از والدین به فرزندان و پیشبینیهای اقلیمی آینده ترکیب کرد. مدل رایانهای آنها ردگیری میکرد که تفاوتهای موجود در ویژگیهای جسمی، رفتار و زمانبندی تولیدمثل چگونه بر بقا و زادآوری اثر میگذارند. این امر به انتخاب طبیعی و تغییر تکاملی اجازه میداد در طول زمان پدیدار شوند، زیرا صفاتی که این نتایج را بهبود میبخشیدند میتوانستند رایجتر شوند. این مدل همچنین عدم قطعیت در تغییرات جمعیتی و نوسانات طبیعی اقلیم را در نظر میگرفت.
«برخی صفات، مانند طول بال، میتوانند به بقای پرندگان جوان کمک کنند، اما پرسش کلیدی این است که آیا تغییرات تکاملی در این صفات میتوانند بهاندازه کافی سریع رخ دهند تا با تغییرات اقلیمی همگام شوند»، این را جونی ون دو وال، از دانشگاه کبک در ریمووسکی و از نویسندگان همکار، اظهار داشت.
وراثت بهتنهایی محافظت اندکی فراهم میکند
توانایی انتقال صفات به فرزندان در شبیهسازیها محافظت اندکی در برابر انقراض فراهم کرد. این یافته نشان میدهد که وراثت بهتنهایی تعیین نمیکند که آیا یک جمعیت میتواند با موفقیت سازگار شود. نتیجه همچنین به این بستگی دارد که انتخاب طبیعی چقدر قویاً صفات مفید را برمیگزیند و تغییرات محیطی چگونه بر بقا و زادآوری اثر میگذارند.
مزیت در یک مرحله از زندگی نیز ممکن است اثری متفاوت بر آینده جمعیت داشته باشد از مزیت در مرحلهای دیگر.
«نتایج ما نشان میدهد که نجات تکاملی نهتنها به سرعت تغییر محیط بستگی دارد، بلکه به این نیز که تکامل در کدام بخش از چرخه زندگی عمل میکند»، ژنووریه گفت. «تکامل میتواند کمککننده باشد هنگامی که سازگاری بخشهایی از چرخه زندگی را که برای رشد جمعیت بیشترین اهمیت را دارند بهبود میبخشد، اما محدود کردن سرعت و بزرگی تغییرات اقلیمی به سازگاری شانس بسیار بیشتری میدهد تا در بقای جمعیت سهیم شود.»
نجات تکاملی به پرهیز یک جمعیت از انقراض از طریق تغییر تکاملی سازگارانه پس از وخامت محیط آن گفته میشود. دانشمندان آن را بهعنوان سپری احتمالی در برابر کاهش تنوع زیستی ناشی از اقلیم مطرح کردهاند. اینکه آیا این امر میتواند بهاندازه کافی سریع رخ دهد همچنان نامعلوم است، بهویژه برای گونههای دیرزیست مانند آلباتروسها که زمان نسلهای نسبتاً طولانیشان میتواند تأثیر تکامل بر روندهای جمعیتی را به تأخیر بیندازد.
گرمایش شدیدتر میتواند سازگاری را بیاثر کند
شبیهسازیها نشان دادند که اقلیم پیرامون چقدر اهمیت دارد. تحت شرایط نسبتاً پایدار گذشته، جمعیتهایی که اجازه داشتند از طریق تکامل سازگار شوند، پیشبینی میشد بزرگتر از جمعیتهای بدون آن سازگاری رشد کنند. تحت شرایط اقلیمی آینده، پاسخهای تکاملی میتوانستند هنگامی که گرمایش بهاندازه کافی محدود بود در ادامه بقای جمعیت سهیم شوند. گرمایش شدیدتر بهطور کلی این مزایا را بیاثر میکرد.
«تکامل میتواند به جمعیتها در رویارویی با تغییرات محیطی کمک کند، اما نتایج ما نشان میدهد که محدودیتهایی دارد»، ژنووریه گفت. «برای این پرنده دریایی دیرزیست، محدود کردن بزرگی تغییرات اقلیمی اثری بسیار بزرگتر بر بقای جمعیت دارد تا سازگاری تکاملی بهتنهایی.»
ماریکا هلند، دانشمند مرکز ملی پژوهش جوّی و از نویسندگان همکار، توضیح داد که کاهش انتشار چگونه میتواند فضای بیشتری برای اثرگذاری سازگاری فراهم کند.
«سرعت و بزرگی گرمایش اقلیمی آینده بر اثربخشی سازگاری تکاملی اثر میگذارد. کاهش تغییرات اقلیمی آینده از طریق کم کردن انتشار گازهای گلخانهای، افت جمعیت را کند میکند و به سازگاری تکاملی امکان میدهد بقای جمعیت را تقویت کند.»
منبع: «کاهش تغییرات اقلیمی بیش از سازگاری تکاملی در بقای جمعیت یک پرنده دریایی دیرزیست سهیم است» نوشته استفانی ژنووریه، جیمی گارنیه، ماریکا هلند، جونی ون دو وال، سامانتا سی. پاتریک، تیموته بونه، کارین دلور، فرانچسکو ونتورا، کریستوف باربرو و هانری وایمرسکیرش، ۲۱ سپتامبر ۲۰۲۶، Proceedings of the National Academy of Sciences.
DOI: 10.1073/pnas.2620362123
این مطالعه بخشی از برنامه بلندمدت مطالعات در بومشناسی و تکامل-زندگی مرکز ملی پژوهشهای علمی فرانسه (CNRS) است. این کار با پشتیبانی بنیاد ملی علوم (کمکهزینه پاسخ موجودات زنده به تغییرات اقلیمی، شماره ۲۲۲۲۰۵۷) انجام شده است.