Изменението на климата изпреварва еволюцията. Учените използват ДНК, за да наваксат изоставането

САН ДИЕГО (AP) — Еволюцията работи в продължение на хилядолетия. Изменението на климата се движи доста по-бързо.

Това противоречие убива някои от най-жизненоважните екосистеми на планетата, от извисяващите се секвои на Калифорния до ливадите с морска трева по крайбрежието й, като и двете съхраняват големи количества въглерод и поддържат комплицирани мрежи от живот.

Морските горещи талази, рекордните горски пожари и крайбрежното развиване тласкат тези системи оттатък техните граници, защото изменението на климата, движено от излъчванията на горива като петрол и газ се форсират. Приблизително 1 милион типа са изправени пред изгубване, доста в границите на десетилетия, значително заради човешки действия като заличаване на местообитания, замърсяване и несъразмерна приложимост на естествени запаси, съгласно отчет от 2019 година на междуправителствен теоретичен орган, обвързван с Организация на обединените нации.

Учените работят, с цел да запълнят празнината с нововъзникваща дисциплинираност, наречена консервационна геномика: секвениране на цялостния генетичен проект на организъм, с цел да се дефинират човеци с черти, подобаващи да оцелеят при суша, заболявания и други рискови климатични условия, след което да се употребява тази информация за ориентиране на възобновяване.

Кораловите рифове са измежду първите екосистеми, в които тези геномни принадлежности се употребяват. Повтарящите се морски горещи талази, които предизвикаха всеобщо избелване, опустошиха рифове по целия свят. Чрез секвениране на коралите и водораслите, които живеят в тях, откривателите са разпознали колонии, които естествено устоят на по-високи температури и стартират да тестват дали селективното размножаване и развъждане на тези по-устойчиви корали може да подкрепи възобновяване на рифа.

Морската трева е подложена на стрес

В Южна Калифорния откривателите ползват метода към змиорската трева, тип морска трева, защото обичайните способи за възобновяване се провалят. Растението обезпечава местообитание за риба, раци и планктон, храни мигриращи птици и блокира въглерода и метана – и двата парникови газове, които задържат топлината – в крайбрежните седименти.

Условията в заливите на Сан Диего се трансформират. Водите се затоплят. Кралските приливи и отливи - най-високите приливи за годината, които изменението на климата прави по-чести и тежки - разбъркват утайките и понижават светлината, която доближава до морското дъно. Развитието изпраща оттичане в заливи, което в допълнение замъглява водата.

В резултат на това напъните за наново засаждане на изгубеното се провалят в към половината от случаите.

„ Опазването на геномиката става изключително значимо, защото сега климатът се трансформира – растение, което растеше ужасно в залива на Сан Диего, в този момент заливът на Сан Диего може да е прекомерно парещ за него “, сподели Тод Майкъл, професор откривател в Института за биологични проучвания Salk.

В Мишън Бей Майкъл и сътрудниците му откриха ключ за възстановяване на тези шансове: естествено срещаща се хибридна змиорка, която превъзхождаше своите наставнически типове. Растението, кръстоска сред плитководната змиорка Zostera marina и по-дълбоководната Zostera pacifica, се резервира там, където и двата наставнически типа се бореха.

Чрез секвениране на генома му екипът разпознава гени, свързани с циркадния часовник на растението, които остават дейни по-дълго при условия на слаба светлина, модел, който учените считат, че може да му помогне да фотосинтезира по-ефективно в мътна вода.

Констатациите демонстрират, че възобновяване може да се усъвършенства посредством селекция или отглеждане на змиорка, която е по-подходяща за бъдещи условия. Но към този момент тази работа остава значително пробна и към момента не е разгърната в мащаб на полето. Изследователите си партнират с еколози от Института по океанография Scripps, с цел да проучат по какъв начин тези прозрения могат да бъдат приложени при бъдещо възобновяване.

Прилагане на сходни техники към секвоите в Северна Калифорния

Секвоите са измежду най-високите и най-старите дървета на Земята и техните гори съхраняват повече въглерод на акър от всеки различен, съгласно изследване от 2020 година на Save the Redwoods League и Humboldt State University.

Докато тези дървета са еволюирали с чести пожари с невисок интензитет, днешните по-горещи и по-разрушителни горски пожари, съчетани със суша, взимат от ден на ден жертви. Сечта има още по-голямо влияние: към 95% от старите секвои бяха изсечени, което фрапантно понижи генетичното многообразие.

Учените към този момент са секвенирали генома на секвоята – огромно начинание поради размера й, който е съвсем девет пъти по-голям от човешкия геном.

Изследователите обаче споделят, че работата не е единствено за възобновяване на това, което в миналото е съществувало, а за подготовка на горите за климат, който към този момент не наподобява на предишното.

„ Когато един организъм е бил приспособен към несъмнено място в даден миг във времето, той може към този момент да не е подобен “, сподели Дейвид Нийл, горски генетик и бележит почетен професор в Калифорнийския университет, Дейвис. „ Може да са нужни разнообразни генетични вариации, с цел да се приспособяват към новата среда. “

Ранните разбори са почнали да свързват гените с черти като приемливост към суша и температурна акомодация, само че откривателите споделят, че е нужна по-строга работа, с цел да се потвърдят тези връзки, преди да могат да бъдат употребявани за ориентиране на възобновяване. Тази работа е спряна заради лимитирано финансиране.

Опазващата геномика сама по себе си не може да позволи изменението на климата

„ Може да бъде потребно, само че не е решение единствено по себе си “, сподели Карен Хол, бележит професор по екологични проучвания в Калифорнийския университет, Санта Круз. „ Това, което би трябвало да бъде предпочитано, е намаляването на излъчванията на парникови газове. “

Геномните принадлежности могат да оказват помощ на избрани типове, изключително дълголетните като секвоите, които не могат да се приспособяват задоволително бързо сами, само че те идват с ограничавания. Екосистемите са построени върху комплицирани взаимоотношения сред растения, животни, микроби и гъби. Проектирането или подборът на устойчиви на климата черти в един тип не подсигурява оцеляването на доста други, които зависят от него.

„ Можете ли генетично да проектирате няколко типа, които биха били по-толерантни? Абсолютно. Но това не е екосистема “, сподели Хол. „ Няма да проектираме нашия излаз от изменението на климата. “

___

Следвайте Annika Hammerschlag в Instagram: @ahammergram.

___

Associated Press получава поддръжка от Walton Family Foundation за отразяване на политиката за водата и околната среда. AP е само виновен за цялото наличие. За цялото покритие на околната среда на AP посетете https://apnews.com/hub/climate-and-environment