Życie na lądzie: Czy zwierzęta i rośliny mogą przetrwać zmiany klimatu?

18 minute read

Zaktualizowano Mon Dec 14 2020

Teraz wiemy, że zwierzęta, rośliny i inne organizmy na całym świecie są narażone na wyginięcie, a zmiany klimatu są dużym zagrożeniem. Jak więc gatunki mogą pozostać żywe?

Mają trzy możliwości:

Trzy sposoby na przystosowanie się

Przystosowanie

Wszystkie organizmy wykształciły „adaptacje” – cechy, które pomagają im przetrwać w środowisku. Mogą być one związane z zachowaniem, częściami ciała lub jego funkcjami.

Które z poniższych adaptacji mogą pomóc gatunkom w radzeniu sobie ze zmianami klimatu?


Wszystkie! Ale prędkość reakcji zależy od typu adaptacji.

Zmiany w zachowaniu są zwykle najszybsze i pomagają zapobiec zbyt wysokiemu wzrostowi temperatury ciała podczas upałów, które mogłyby inaczej zabić zwierzęta. Termoregulacja behawioralna jest szczególnie ważna dla zwierząt zmiennocieplnych (takich jak gady), ponieważ dostosowują one temperaturę swojego ciała przy użyciu otoczenia.

Inne zachowania mogą też chronić gatunki przed powodziami i pożarami lasów – na przykład bawełniaki nawołują i wynoszą swoje młode z dala od pożarów.

Ważne są również zmiany ciała. Tak jak wspomnieliśmy w rozdziale o wyginięciu, zalewanie lądu wodą morską sprawia, że robi się on bardzo słony, co może odwadniać rośliny. Rośliny, które są w stanie regulować swoje płyny, będą lepiej przystosowane do radzenia sobie z częstszymi powodziami.

Przystosowanie do bardziej słonych środowisk

Migracja

Jaki procent ekosystemów lądowych, według przewidywań, zmieni swój klimat do 2050 r.?


Globalne ocieplenie w wysokości 2°C prawdopodobnie oznacza, że 5-20% naszego lądu zajmie zupełnie inny typ ekosystemu. Dlaczego?

Zmiany temperatury i opadów spowodowane przez klimat wpływają na to, co rośnie na danym obszarze, co z kolei wpływa na to, co może tam żyć. Jedną z możliwych reakcji dzikich zwierząt jest migracja (przemieszczenie się) do bardziej odpowiedniego siedliska.

Gatunki generalnie migrują w stronę biegunów (17 km na dekadę) lub w górę (11 m na dekadę), żeby dotrzeć do niższych temperatur. To jednak tylko uśrednione dane – wiele gatunków przemieszcza się znacznie wolniej.

Migracja zwierząt

Ale czy gatunki mogą przemieszczać się wystarczająco szybko i czy będą istnieć odpowiednie miejsca, gdzie mogą się udać? Bariery mogą przeszkodzić populacjom w szybkiej i skutecznej migracji. Na przykład:

Niektóre gatunki nie mają dokąd się udać, kiedy znajdą się już na szczycie góry, na wyspie lub na biegunach.
Przeszkody geograficzne, takie jak duże zbiorniki wody lub grunty wykorzystywane przez człowieka (na przykład pola uprawne i drogi) doprowadziły do fragmentaryzacji odpowiednich szlaków migracyjnych.
Czynniki takie jak kształt ciała, poziom energii i metoda transportu mogą wpływać na prędkość podróżowania!

Migracja w czasie (podróż w czasie?!)

Nawet zwierzęta, które nie są bezpośrednio dotknięte zmianami klimatu, mogą zostać zmuszone do migracji. Ma to miejsce po to, aby mogły one pozostawać w pobliżu organizmów, od których są zależne.

Ale wtedy sprawy stają się jeszcze bardziej skomplikowane, gdy gatunek, od którego zależysz, porusza się nie tylko w przestrzeni, ale także w czasie!

Wyższe temperatury spowodowane zmianami klimatycznymi powodują wcześniejsze nadejście wiosny.

Średnio o ile wcześniej niż kilka dekad temu nadchodzi wiosna?


W odpowiedzi niektóre gatunki robią różne rzeczy – takie jak gniazdowanie, rozmnażanie i migrowanie – wcześniej, żeby dopasować się do wcześniejszej dostępności pożywienia.

Pojawia się duży problem, kiedy gatunki, które muszą wchodzić ze sobą w relacje, nie są już dopasowane pod względem czasu lub przestrzeni. Kiedy sezonowe sygnały jednych gatunków zostają naruszone, wywołuje to efekt domina wobec wielu innych gatunków w ekosystemie.

Na przykład populacje muchołówek żałobnych, które zmieniają się, żeby dopasować się do pożywienia, radzą sobie o wiele lepiej niż te, które tego nie robią!

Przystosowanie do wcześniejszych wiosen

Okresy lęgowe muchołówek żałobnych w Czechach nie zmieniają się tak szybko jak okresy lęgowe tych ptaków w Holandii, jeśli porównać to z czasem, kiedy pojawiają się gąsienice. Oznacza to, że pisklęta mają mniej pożywienia, kiedy się wyklują. W rezultacie populacje zmniejszyły się o 90%!

Większość negatywnych efektów zmian klimatu na dziką przyrodę nie będzie bezpośrednia, zamiast tego wpływając na tego typu wzajemne relacje.

Próbowanie czegoś nowego

Zmiany w miejscu i czasie pojawiania się pozwalają różnym gatunkom oddziaływać na siebie na nowe sposoby. To tworzy możliwości nowych adaptacji.

W Arktyce niedźwiedzie polarne przybywają na ląd średnio 22 dni wcześniej z powodu wcześniejszego topnienia lodu morskiego. Niedźwiedzie te spotykają gęsi śnieżyce, które wysiadują swoje jaja, i zaczynają je jeść! Mimo że jaja pomagają, nie są tak dobre jak foki – wciąż istnieje 70% prawdopodobieństwa, że populacja niedźwiedzi polarnych zmniejszy się o jedną trzecią do 2050 roku.

Ewolucja

Na dłuższej osi czasu mogą zachodzić zmiany w DNA organizmów. Kiedy w jednym osobniku pojawiają się nowe i przydatne geny, mogą one rozprzestrzenić się w populacji na przestrzeni wielu pokoleń.

Które z poniższych zmian mogą być genetycznymi adaptacjami do zmian klimatu?


Zmiany genetyczne mogą też wpływać na migrację. Kapturki z Europy Centralnej zwykle migrują na południowy zachód, gdzie zimy są cieplejsze. W ostatnich 50 latach zmiany genetyczne doprowadziły do powstania nowej populacji, która lata zamiast tego krótszym szlakiem na północ, do Wielkiej Brytanii, gdzie zimy są teraz cieplejsze z powodu zmian klimatu.

Szlaki migracyjne kapturek z Europy Centralnej

Oczywiście istnieje wiele innych możliwych adaptacji, które nie zostały wyżej wymienione, a naukowcy nadal badają, jak organizmy mogą przystosowywać się w przyszłości.

Niektóre gatunki mogą mieć także biologiczne ograniczenia, które spowalniają tempo ewolucji adaptacji:

  • Dłuższe cykle życiowe: osobniki późno osiągają dojrzałość płciową i mają potomstwo. Na przykład cykl życiowy much domowych trwa poniżej trzech miesięcy[mucha domowa], natomiast wal grenlandzki może żyć ponad 200 lat[wieloryb].
  • Mniejsza liczba potomstwa: przydatne geny są mniej podatne na przekazywanie.
  • Powolne tempo zmian genetycznych: pojawienie się przydatnych genów trwa dłużej.

Naukowcy mogą studiować te i inne cechy, żeby określić, które gatunki lub populacje są najbardziej zagrożone z powodu zmiany klimatu.

Średnia długość cyklu życia różnych taksonów

Czy organizmy przystosowują się wystarczająco szybko?

Historycznie rzecz ujmując, zmiany klimatu nie są nowym problemem. Jednak choć dowody pochodzące z wcześniejszych zmian klimatu pokazują, że flora i fauna potrafiła się dostosować, obecne tempo zmian jest szybsze niż kiedykolwiek wcześniej.

Niestety mało prawdopodobne jest, żeby wszystkie gatunki migrowały wystarczająco szybko, żeby nadążyć za prognozowaną zmianą temperatur.

Spróbuj zgadnąć! Jaką odległość muszą pokonywać średnio gatunki lądowe w ciągu roku, żeby nadążyć za zmianami klimatu?


W skali światowej przewiduje się, że gatunki będą musiały pokonywać minimum 420 metrów rocznie! To około 10 razy szybciej od prędkości przemieszczania się gatunków w trakcie zmian klimatu pod koniec ostatniej epoki lodowcowej.

Gatunki z niektórych siedlisk będą musiały przemieszczać się szybciej niż inne – do najszybciej zmieniających się siedlisk należą namorzyny, pustynie i zalane obszary trawiaste, natomiast najwolniejsze są góry.

Ponadto przewiduje się, że tereny siedlisk skurczą się dla większości gatunków wraz z ociepleniem w wysokości 1,5-2°C. Na przykład dla 18% owadów obecny rozmiar siedliska zmniejszy się o ponad połowę, jeśli globalne ocieplenie osiągnie poziom 2°C.

Podsumowanie

Obecnie istnieje wiele zagrożeń dla życia na lądzie. Wśród nich bardzo ważne są zmiany klimatu. Szybkie tempo globalnego ocieplenia może sprawić, że gatunki nie będą mogły przystosować się lub migrować wystarczająco szybko, żeby przeżyć. Musimy spowolnić tempo ocieplania, jeśli chcemy chronić ekosystemy i usługi, jakie zapewniają ludziom.

Następny rozdział