Wpływ zmiany klimatu na populacje drapieżników
W miarę wzrostu globalnych temperatur i postępujących zmian w środowisku niezwykle ważne staje się lepsze zrozumienie, w jaki sposób populacje roślin i zwierząt radzą sobie ze skutkami zmiany klimatu oraz jakie strategie stosują, by przetrwać w nowych warunkach. Naukowcom udało się ustalić, że zmiany w środowisku mogą zbiegać się ze zmianami ewolucyjnymi u zwierząt zmuszonych do przystosowania się do zmiany klimatu, ale ich wpływ na cechy genetyczne nie został jeszcze dobrze poznany. Tym tematem zajął się zespół finansowanego przez UE projektu EcoEvoClim, który za cel postawił sobie zbadanie roli zmienności genetycznej i plastyczności w ewolucyjnej odpowiedzi drapieżników. Zespół, prowadzony przez Laurę Gangoso, skupił się na koloniach sokoła skalnego (Falco eleonorae) z hiszpańskich Wysp Kanaryjskich jako modelowej populacji do badania zmian w ubarwieniu ptaków związanych z cechami behawioralnymi.
Wpływ wielu czynników
Jak odkryli naukowcy, zmiana klimatu spowodowała, że badane ptaki wędrowne zmieniły swoje zachowania lęgowe, tzn. ptaki gniazdujące w Europie i zimujące na południe od Sahary rozpoczynają lęgi szybciej, a zimujące na północ od Sahary – później. „Populacje sokołów skalnych z Wysp Kanaryjskich można uznać za wskaźniki stanu środowiska i jego zmian pod wpływem procesów zachodzących na dużą skalę”, tłumaczy Gangoso. Naukowcy zbadali rolę zmienności genetycznej, analizując różnokolorowe upierzenie ptaków, oraz plastyczności (zdolności ptaków do dostosowywania lęgów i strategii zdobywania pożywienia), a także określili wpływ zmiany klimatu na związek pomiędzy okresem z największą obfitością pokarmu a okresem lęgowym badanych drapieżników. Co więcej, Gangoso i jej zespół odkryli wpływ pasatów wiejących znad Atlantyku na sukces populacji sokoła skalnego z Wysp Kanaryjskich. „Nasze badanie to dobry przykład tego, że metody multidyscyplinarne są bardzo przydatne do poszukiwania odpowiedzi na złożone pytania”, mówi dr Gangoso. Żeby móc przeanalizować wpływ wiatrów regionalnych, naukowcy prowadzili obserwacje w terenie, monitorowali sokoły dzięki technologii GPS i radarom, a także stworzyli modele symulacji zachowań ofiar drapieżników.
Monitorowanie i modelowanie dla większej wiedzy
Zespół projektu EcoEvoClim opracował model, który pozwala wyjaśnić 90 % zmienności w rocznej efektywności lęgowej sokołów w ciągu dekady, zapewniając niezawodne narzędzie predykcyjne dotyczące dostosowania populacji. Dzięki długim obserwacjom w terenie, zaawansowanym narzędziom obserwacyjnym oraz modelom mechanistycznym badanie dostarczyło dowodów na poparcie hipotezy, zgodnie z którą warunki klimatyczne wpływają na populacje zwierząt. Niestety nadal nie do końca wiadomo, w jaki sposób zmiana klimatu będzie oddziaływać na populacje sokoła skalnego w przyszłości. „Mimo że na razie nie jesteśmy w stanie dokładnie przewidzieć przyszłości, nasz zaawansowany predykcyjny model dostosowania populacji będzie podstawowym narzędziem do dokładnego prognozowania, gdy powstaną wiarygodne modele klimatyczne”, wyjaśnia Gangoso. Badając rolę zmienności genetycznej w zdolności populacji do plastycznego reagowania na zmianę klimatu, naukowcy z projektu EcoEvoClim przeanalizowali dane z dłuższego okresu czasu (z lat 2007–2017) dotyczące efektywności lęgowej sokoła skalnego w kontekście różnic genetycznych w zakresie ubarwienia ptaków. Odkryli, że wyjaśnieniem dla różnych strategii rozrodczych stosowanych przez samce może być kanibalizm, zwłaszcza w warunkach braku pożywienia. „To sugeruje, że na zachowania lęgowe mogą wpływać inne czynniki, przez co samce z ciemnym upierzeniem wykazują większą efektywność lęgową tylko w określonych warunkach środowiskowych”, tłumaczy Gangoso. Naukowcy wciąż analizują eko-ewolucyjną odpowiedź populacji drapieżników na fenologiczne niedopasowanie spowodowane zmianą klimatu. „Projekt to badanie długoterminowe, które, mam nadzieję, będziemy mogli kontynuować w przyszłości”, mówi Gangoso.
Słowa kluczowe
EcoEvoClim, zmiana klimatu, sokół skalny, populacja drapieżników, zmienność genetyczna, plastyczność, odpowiedź ewolucyjna, dostosowanie populacji
