Il cambiamento climatico sta già costringendo lucertole, insetti e altre specie a evolversi, e la maggior parte non riesce a tenere il passo

Il cambiamento climatico sta minacciando la sopravvivenza di piante e animali in tutto il mondo mentre le temperature aumentano e gli habitat cambiano.

Alcune specie sono state in grado di affrontare la sfida con un rapido adattamento evolutivo e altri cambiamenti nel comportamento o nella fisiologia.Le libellule di colore scuro lo sono diventando più pallido per ridurre la quantità di calore che assorbono dal sole.Le piante di senape lo sono fioritura anticipata per sfruttare lo scioglimento anticipato della neve.Le lucertole lo sono diventando più tollerante al freddo per gestire l’estrema variabilità del nostro nuovo clima.

Tuttavia, gli studi scientifici dimostrano che il cambiamento climatico si sta verificando molto più velocemente di quanto stiano cambiando le specie.

Cos’è l’adattamento evolutivo?

La parola “adattamento” è usata in molti modi dagli scienziati del clima, ma ha un significato molto specifico per i biologi:Si riferisce ai cambiamenti genetici che vengono trasmessi da una generazione a quella successiva e migliorano la capacità di una specie di sopravvivere nel suo ambiente.

Queste modificazioni genetiche rendono l’adattamento evolutivo diverso dall’“acclimatazione” o dall’“acclimatazione”, che comporta vantaggi che non vengono trasmessi alla prole.Ad esempio, quando le persone si trasferiscono in città ad alta quota, iniziare a produrre più globuli rossi mentre si abituano al basso livello di ossigeno.

In tutto il mondo, piante e animali si sono adattati a molti diversi habitat caldi e secchi, spingendo gli scienziati a farlo domanda se specie Potrebbe Anche adattare A Nostro rapidamente cambiando clima, pure.

Finora, la risposta sembra essere no per la maggior parte delle specie.

In evoluzione, veloce e lenta

UN studio recente delle popolazioni di 19 specie di uccelli e mammiferi, tra cui gufi e cervi, mostra una potenziale barriera all’adattamento.

Negli animali che impiegano diversi anni per raggiungere l’età riproduttiva, il clima è già cambiato nel momento in cui nasce la prole.I geni che hanno dato un vantaggio ai genitori – come schiudersi esattamente al momento giusto o raggiungere la dimensione migliore – non sono più così vantaggiosi per la prole.

Le popolazioni di questi animali a maturazione lenta si stanno adattando ai cambiamenti climatici, ma non abbastanza per prosperare nelle condizioni mutevoli durante ogni generazione.In effetti, il tasso di evoluzione è così discordante rispetto al tasso di riscaldamento globale che gli autori dello studio stimano che quasi il 70% delle popolazioni locali studiate siano già vulnerabili all’estinzione causata dal clima nei prossimi decenni.

Gli animali di piccolo corpo, come molti pesci, insetti e plancton, in genere maturano rapidamente.Eppure, recenti ricerche su piccoli pesci e un tipo di plancton a maturazione rapida chiamato copepode ha rivelato un altro ostacolo per un rapido adattamento genetico al cambiamento climatico.

Molte specie possiedono geni che permettono loro di vivere in ambienti che sono da 1 a 2 gradi Celsius (da 2 a 4 Fahrenheit circa) più caldi di oggi, ma devono verificarsi nuove mutazioni genetiche per consentire la sopravvivenza se i climi raggiungono 4-5 C (da 7 a 9 gradi circa). F) più caldo, come è possibile in alcune regioni, soprattutto se le emissioni di gas serra continuano a un ritmo elevato.

Per testare la resilienza delle specie, gli scienziati hanno riscaldato le popolazioni di queste specie a maturazione rapida per molte generazioni per osservare i loro cambiamenti genetici.Hanno scoperto che sia i copepodi che i piccoli pesci erano in grado di adattarsi ai primi due gradi di riscaldamento, ma al di sopra di questi livelli le popolazioni si estinsero presto.Questo perché le mutazioni genetiche che aumentavano la loro capacità di vivere in condizioni più calde si verificavano a un ritmo più lento rispetto all’aumento delle temperature.

Le specie a sangue freddo, come lucertole, rane e pesci, sono particolarmente vulnerabili ai cambiamenti climatici perché hanno una capacità limitata di regolare la propria temperatura corporea.Si prevede che la loro capacità di evolversi in risposta ai cambiamenti climatici sarà fondamentale per la loro sopravvivenza.

Tuttavia, spesso arriva un rapido adattamento ai cambiamenti climatici a un costo:Le popolazioni si riducono a causa della morte di individui che non possono tollerare nuove temperature più calde.Pertanto, anche se le specie si evolvessero per sopravvivere ai cambiamenti climatici, le loro popolazioni più piccole potrebbero comunque estinguersi a causa di problemi come la consanguineità, nuove mutazioni dannose o semplice sfortuna, come un’epidemia di malattie.

In uno studio ormai classico, i ricercatori che studiavano le lucertole in Messico hanno scoperto che gli alti tassi di morte dei soli individui sensibili al calore – che rappresentano solo un sottogruppo dell’intera popolazione – hanno causato l’estinzione del 12% di tutte le popolazioni di lucertole in Messico tra il 1975 e il 2009.Anche con alcune lucertole adulte resistenti al calore che sopravvivono in ciascuna popolazione nelle condizioni più calde, i ricercatori hanno stimato che il cambiamento climatico ucciderebbe così tanti adulti sensibili al calore all’interno di ciascuna popolazione che il 54% di tutte le popolazioni si estinguerebbe entro il 2080.

L’adattamento evolutivo non è l’unica opzione delle specie

Un altro modo in cui le specie si adattano all’aumento delle temperature è l’acclimatazione, a volte chiamata “plasticità fenotipica”. Per esempio, grandi tette nel Regno Unito – piccoli uccelli comuni nei cortili e nelle foreste – depongono le uova prima negli anni più caldi in modo che i loro nidiacei si schiudano proprio quando finisce il clima invernale, non importa quando ciò accade.

Tuttavia, a recente analisi Un campione di oltre 100 specie di coleotteri, cavallette e altre specie di insetti in tutto il mondo ha scoperto che l’acclimatazione potrebbe non aiutare abbastanza quelle specie.Gli autori dello studio hanno scoperto che le specie esaminate hanno guadagnato in media solo 0,1° C (circa 0,2 F) di tolleranza al calore in più quando si sono acclimatate a temperature dell’aria più calde di 1° C (circa 2 F) durante il loro sviluppo.Pertanto, il tasso di riscaldamento globale sembra superare anche la capacità delle specie di acclimatarsi.

Piante e animali potrebbero anche sfuggire agli impatti del riscaldamento globale migrando verso habitat più freddi.UN analisi globale di oltre 12.000 specie diverse di piante e animali ha recentemente dimostrato che molte specie stanno migrando verso i poli abbastanza velocemente da tenere il passo con l’aumento delle temperature, e molte le specie tropicali si stanno spostando verso l’alto anche a quote più elevate.

Tuttavia, la migrazione ha i suoi limiti.La ricerca lo dimostra gli uccelli tropicali che già vivono in alta montagna potrebbero essere condannati perché non c’è spazio perché possano migrare più in alto.Le specie tropicali, quindi, potrebbero essere su quella che gli autori chiamano una “scala mobile verso l’estinzione”.

Gli habitat ad alta latitudine e ad alta quota presentano anche numerose sfide da superare per le specie, oltre alla temperatura.La nostra ricerca su 800 specie di insetti in tutta la Terra mostra che farfalle, api e altri insetti volanti sono particolarmente ostacolato dalla migrazione verso quote più elevate perché non c'è abbastanza ossigeno per sopravvivere.

Molte specie non hanno strategie climatiche evidenti

Nel complesso, l’adattamento evolutivo sembra contribuire a ridurre gli impatti del riscaldamento globale, ma le prove finora dimostrano che è insufficiente per superare gli attuali tassi di cambiamento climatico.L’acclimatazione e la migrazione forniscono soluzioni più rapide, ma la ricerca mostra che neanche queste potrebbero essere sufficienti.

Naturalmente, non tutta l’evoluzione è guidata dal riscaldamento delle temperature.Sembra che anche le specie vegetali e animali si stiano gradualmente adattando ad altri tipi di ambienti, compresi quelli creati dall’uomo come le città.Ma il ritmo veloce del riscaldamento globale ce la fa una delle maggiori minacce quella specie deve rispondere immediatamente.

IL le prove indicano che l’umanità non può semplicemente dare per scontato che le piante e gli animali saranno in grado di salvarsi dal cambiamento climatico.Per proteggere queste specie, gli esseri umani dovranno fermare le attività che stanno alimentando il cambiamento climatico.