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El cambio climático está amenazando la supervivencia de plantas y animales en todo el mundo a medida que aumentan las temperaturas y cambian los hábitats.
Algunas especies han podido afrontar el desafío con una rápida adaptación evolutiva y otros cambios en el comportamiento o la fisiología.Las libélulas de color oscuro son poniéndose más pálido para reducir la cantidad de calor que absorben del sol.Las plantas de mostaza son florecer antes para aprovechar el deshielo más temprano.Los lagartos son volviéndose más tolerante al frío para manejar la extrema variabilidad de nuestro nuevo clima.
Sin embargo, los estudios científicos muestran que el cambio climático está ocurriendo mucho más rápido de lo que cambian las especies.
¿Qué es la adaptación evolutiva?
Los científicos del clima utilizan la palabra “adaptación” de muchas maneras, pero tiene un significado muy específico para los biólogos:Se refiere a cambios genéticos que se transmiten de una generación a otra y mejoran la capacidad de una especie para sobrevivir en su entorno.
Estas modificaciones genéticas diferencian la adaptación evolutiva de la “aclimatación” o la “aclimatación”, que implican ventajas que no se transmiten a la descendencia.Por ejemplo, cuando la gente se traslada a ciudades de gran altitud, comenzar a producir más glóbulos rojos a medida que se aclimatan al bajo nivel de oxígeno.
En todo el mundo, las plantas y los animales se han adaptado a muchos hábitats cálidos y secos diferentes, lo que ha llevado a los científicos a pregunta si especies podría también adaptar a nuestro rápidamente cambio clima, también.
Hasta ahora, la respuesta parece ser que no para la mayoría de las especies.
Evolucionando, rápido y lento
A estudio reciente de las poblaciones de 19 especies de aves y mamíferos, incluidos búhos y ciervos, muestra una barrera potencial para la adaptación.
En los animales que tardan varios años en alcanzar la edad reproductiva, el clima ya ha cambiado cuando nacen sus crías.Los genes que daban a los padres una ventaja (como nacer exactamente en el momento adecuado o crecer hasta alcanzar el mejor tamaño) ya no son tan beneficiosos para la descendencia.
Las poblaciones de estos animales de maduración lenta se están adaptando al cambio climático, pero no lo suficiente durante cada generación para prosperar en las condiciones cambiantes.De hecho, el ritmo de evolución no coincide tanto con el ritmo del calentamiento global que los autores del estudio estiman que casi el 70% de las poblaciones locales que estudiaron ya son vulnerables a la extinción provocada por el clima en las próximas décadas.
Los animales de cuerpo pequeño, como muchos peces, insectos y plancton, normalmente maduran rápidamente.Sin embargo, investigaciones recientes sobre pez pequeño y un tipo de plancton de rápida maduración llamado copépodo reveló otro obstáculo para la rápida adaptación genética al cambio climático.
Muchas especies poseen genes que les permiten vivir en ambientes que son entre 1 y 2 grados Celsius (alrededor de 2 a 4 Fahrenheit) más cálidos que los actuales, pero deben surgir nuevas mutaciones genéticas para permitir la supervivencia si los climas alcanzan entre 4 y 5 C (alrededor de 7 a 9 grados Fahrenheit). F) más cálido, como es posible en algunas regiones, particularmente si las emisiones de gases de efecto invernadero continúan a un ritmo elevado.
Para probar la resiliencia de las especies, los científicos calentaron poblaciones de estas especies de rápida maduración durante muchas generaciones para observar sus cambios genéticos.Descubrieron que tanto los copépodos como los peces pequeños pudieron adaptarse a los primeros dos grados de calentamiento, pero las poblaciones pronto se extinguieron por encima de ese nivel.Esto se debió a que las mutaciones genéticas que aumentaron su capacidad para vivir en condiciones más cálidas ocurrieron a un ritmo más lento que el aumento de las temperaturas.
Las especies de sangre fría, como los lagartos, las ranas y los peces, son especialmente vulnerables al cambio climático porque tienen una capacidad limitada para regular su propia temperatura corporal.Se espera que su capacidad para evolucionar en respuesta al cambio climático sea fundamental para su supervivencia.
Sin embargo, la rápida adaptación al cambio climático a menudo surge a un costo:Las poblaciones se reducen debido a la muerte de individuos que no pueden tolerar temperaturas nuevas y más altas.Por lo tanto, incluso si las especies evolucionan para sobrevivir con el cambio climático, sus poblaciones más pequeñas aún pueden extinguirse debido a problemas como la endogamia, nuevas mutaciones dañinas o simplemente mala suerte, como una epidemia de enfermedades.
En un estudio ya clásico, los investigadores que estudiaron los lagartos en México descubrieron que las altas tasas de mortalidad solo de los individuos sensibles al calor (que representan solo un subconjunto de toda la población) causaron que el 12% de todas las poblaciones de lagartos en México se extinguieran entre 1975 y 2009.Incluso con algunos lagartos adultos tolerantes al calor sobreviviendo en cada población en condiciones más cálidas, los investigadores estimaron que el cambio climático mataría a tantos adultos sensibles al calor dentro de cada población que el 54% de todas las poblaciones se extinguirían para 2080.
La adaptación evolutiva no es la única opción para las especies
Otra forma en que las especies se adaptan al aumento de las temperaturas es la aclimatación, a veces denominada "plasticidad fenotípica". Por ejemplo, Grandes tetas en el Reino Unido. (pájaros pequeños que son comunes en patios y bosques) ponen sus huevos antes en los años más cálidos para que sus polluelos eclosionen justo cuando termina el clima invernal, sin importar cuándo suceda.
Sin embargo, un análisis reciente de más de 100 especies de escarabajos, saltamontes y otras especies de insectos en todo el mundo descubrieron que la aclimatación puede no ayudar lo suficiente a esas especies.Los autores del estudio descubrieron que las especies que revisaron obtuvieron un promedio de sólo 0,1 C (aproximadamente 0,2 F) más de tolerancia al calor cuando se aclimataron a temperaturas del aire 1 C (aproximadamente 2 F) más cálidas durante su desarrollo.Por tanto, el ritmo del calentamiento global parece estar superando también la capacidad de las especies para aclimatarse.
Las plantas y los animales también podrían escapar de los impactos del calentamiento global migrando a hábitats más fríos.A análisis global Un análisis de más de 12.000 especies diferentes de plantas y animales demostró recientemente que muchas especies están migrando hacia los polos lo suficientemente rápido como para seguir el ritmo del aumento de las temperaturas, y muchas las especies tropicales se están moviendo cuesta arriba también a elevaciones más altas.
Sin embargo, la migración tiene sus límites.La investigación muestra que Las aves tropicales que ya viven en lo alto de las montañas podrían estar condenadas porque no hay espacio para que migren más hacia arriba.Por lo tanto, las especies tropicales pueden estar en lo que los autores llaman una “escalera mecánica hacia la extinción”.
Los hábitats de altas latitudes y grandes altitudes también presentan numerosos desafíos que las especies deben superar, además de la temperatura.Nuestra propia investigación sobre 800 especies de insectos en toda la Tierra muestra que las mariposas, las abejas y otros insectos voladores son especialmente obstaculizado para migrar a elevaciones más altas porque no hay suficiente oxígeno para sobrevivir.
Muchas especies carecen de estrategias climáticas obvias
En general, la adaptación evolutiva parece ayudar a disminuir los impactos del calentamiento global, pero la evidencia hasta ahora muestra que es insuficiente para superar las tasas actuales de cambio climático.La aclimatación y la migración brindan soluciones más rápidas, pero las investigaciones muestran que es posible que tampoco sean suficientes.
Por supuesto, no toda la evolución está impulsada por el aumento de las temperaturas.Las especies vegetales y animales también parecen estar adaptándose gradualmente a otros tipos de entornos, incluidos los creados por humanos como las ciudades.Pero el rápido ritmo del calentamiento global hace que sea una de las mayores amenazas esa especie debe responder de inmediato.
El la evidencia indica que la humanidad no puede simplemente dar por sentado que las plantas y los animales podrán salvarse del cambio climático.Para proteger estas especies, los humanos tendrán que detener las actividades que están alimentando el cambio climático.