Zrozumieć zdolność zwierząt do adaptacji do zmian klimatu
A nasza planeta staje się coraz gorętsza. I rzeczywiście, zgodnie z danymi z unijnej usługi programu Copernicus w zakresie zmiany klimatu, rok 2024 był nie tylko najcieplejszym w historii, ale także pierwszym, w którym średnie globalne temperatury przekroczyły 1,5°C powyżej poziomów sprzed epoki przemysłowej. Nie trzeba dodawać, że ten wzrost temperatury ma ogromny wpływ na przyrodę. Chociaż niektórzy naukowcy przewidują, że zmiany klimatu doprowadzą do masowego wymierania, inni zastanawiają się, czy niektórym gatunki uda się wyewoluować i dostosować do cieplejszego środowiska. Jedną z tych osób jest Amanda Pettersen, badaczka ekologii ewolucyjnej na Universytecie Glasgowskim. Badania Pettersen, realizowane przy wsparciu finansowanego ze środków UE projektu MITOCHADAPT i programu działania „Maria Skłodowska-Curie”, koncentrowały się na mitochondriach — strukturach komórkowych odpowiedzialnych za generowanie większości energii w komórce. „Chcieliśmy zrozumieć, w jaki sposób mitochondria reagują na zmiany temperatury otoczenia i czy sposób reagowania może ewoluować, aby umożliwić zwierzętom radzenie sobie w środowiskach, które ocieplają się z powodu zmian klimatycznych” — mówi Pettersen.
Zdolność rodzica do kształtowania metabolizmu potomstwa
Aby się tego dowiedzieć, Pettersen przeprowadziła badania na rybach, które są szczególnie wrażliwe na zmiany klimatu, ponieważ temperatura ich ciała odpowiada temperaturze otaczającej wody. Dokładniej mówiąc, zbadała wpływ temperatury i częstotliwości karmienia rodziców dania pręgowanego na fenotypy ich potomstwa oraz wczesną przeżywalność w różnych temperaturach rozwoju (24°C lub 30°C). „Wskaźniki metaboliczne są powiązane z kluczowymi charakterystykami historii życia, które, jak się uważa, wyznaczają jego tempo i wpływają na kondycję, ale niejasna pozostaje rola, jaką rodzice mogą odgrywać w kształtowaniu metabolizmu swojego potomstwa w celu zwiększenia przeżywalności” — wyjaśnia Pettersen.
Produkcja potomstwa lepiej przystosowanego do przetrwania w warunkach zmian klimatycznych
Na podstawie swoich badań Pettersen doszła do wniosku, że dorosłe ryby narażone na stresujące środowisko, takie jak wysokie temperatury i niska dostępność pożywienia, mogą produkować potomstwo, które jest lepiej przystosowane do tego konkretnego środowiska. „Ryby te produkują większe zarodki, które z kolei rozwijają się w ryby o niższym tempie metabolizmu” — dodaje Pettersen. „Ten wolniejszy metabolizm sprawia, że ryby są bardziej wydajne energetycznie, a tym samym lepiej przystosowane do cieplejszych warunków rzeczywistych”. Chociaż wyniki te dostarczają dowodów na adaptacyjny wpływ rodziców, Pettersen zauważa, że jest to prawdą tylko wtedy, gdy środowisko rodzica i potomstwa są zgodne.
Zwiększanie odporności zwierząt na zmiany klimatu
Według Neila Metcalfe'a, profesora na Uniwersytecie Glasgowskim i jednego ze współpracowników Pettersen, wyniki te sugerują, że zwierzęta mogą mieć zdolność przystosowywania swojego potomstwa do powoli zmieniającego się środowiska. „To uczyniłoby je bardziej odpornymi na zmiany klimatu, ale jak dotąd nie wiemy, jakie są granice tej elastyczności ani czy taka sama reakcja występuje u innych gatunków” — mówi. Wiele danych zebranych podczas projektu jest nadal analizowanych, ale niektóre z jego wstępnych wyników zostały już opublikowane, w tym w artykule „The Royal Society”.
Słowa kluczowe
MITOCHADAPT, zmiana klimatu, mitochondria, zwierzęta, metabolizm
