https://bodybydarwin.com
Slider Image

Det er fremdeles tid for oss å redde Great Barrier Reef

2021

"Det har vært ganske godt etablert at hvis du tar dagens korall og legger det inn i fremtidige forhold, vil det mest sannsynlig dø, forklarer Mikhail Matz. Den ganske sterke formuleringen fungerer som noe av en underdrivelse i disse dager. Bare denne uken, papir i Nature beskrev tapet av fullstendig halvparten av koraller på Great Barrier Reef under rygg-mot-ryggbleking i 2016 og 2017.

"Men Matz fortsetter, lett betyr det at alt koraller vil dø når de kommer til disse forholdene i det virkelige liv? Ikke nødvendigvis. Dette vil avhenge av hvor mye de vil kunne utvikle seg."

Matz er en evolusjonsbiolog ved University of Texas i Austin, og for en korallforsker kan synene hans virke overraskende håpefulle. I en studie publisert i dag i PLOS Genetics Matz og coauthors beregnet sannsynligheten for at australske koraller tilpasser seg - og i det minste en stund, overlever - klimaendringer. I følge deres modell vil noen koraller på Great Barrier Reef kunne holde seg i minst et århundre, mer enn 50 år lenger enn dagens verste anslag, takket være god gammeldags evolusjon.

I motsetning til modellene vi vanligvis snakker om når vi snakker om klimaendringer, er modellen Matzs team bygde genetisk, ikke klimaktisk. Med andre ord spurte de ikke bare hvordan moderne koraller ville klare seg i et mye varmere hav; de spurte hvordan koraller godt ville tilpasse seg de oppvarmende farvannene over tid. "Korallens kapasitet til å tilpasse seg klimaendringene er det største manglende nummeret i ligningen for å forutsi hva som vil skje med dem fremover Matz forklarer over telefon. For å prøve å svare på dette spørsmålet prøvde Matz's team en vanlig revbyggende korall kalt Acropora fra fem steder langs Great Barrier Reef. De brukte genotypene til disse korallene for å estimere det totale genetiske mangfoldet av Great Barrier Reef samt mønsteret av spredning av larver langs nord- til sørstrømmer.

Det viser seg at det er tre viktige opplysninger som, evolusjonært sett, gir Great Barrier Reefs koraller et ben opp. Den ene, forklarer han, er at hver korallart på revet for tiden eksisterer under en rekke forhold, inkludert forskjellige temperaturer. Koraller på den nordlige delen av skjæret har en tendens til å oppleve varmere vann i gjennomsnitt enn koraller langs Reefs sørstrekning. Den andre viktige tingen er at disse korallene også tilpasser seg en rekke lokale forhold, og tåler varmere, sunnere klima nærmere havets overflate og kjøligere de dypere de er på et skjær.

Og for den tredje? På grunn av koraller avler, og slipper egg og sæd ut i vannet i en eneste gytebegivenhet som er tidsbestemt til månen, kan befruktede larver drive langs havstrømmer hundrevis av miles før de slår seg ned for å vokse til kolonier. Resultatet er at omtrent 1 prosent av korallene midt i Great Barrier Reef opprinnelig kom helt fra nord, hvor forholdene er mye varmere, forklarer Matz. Dette betyr at tilpasninger som er utviklet i ett sett med forhold på Reef, har potensial til å spre seg til andre bestander.

Alt dette maler et bilde av Great Barrier Reefs samlede genetiske rikdom, en rikdom som Matz sier vil sannsynligvis overleve til og med dramatiske nivåer av befolkningstap. Det vil ta en reduksjon med mye større styrke enn 50 prosent befolkningstap sett mellom 2014 og 2017 før revets genetiske variasjon kunne bli merkbart redusert.

Fordi skjærene som opplevde sterk dør, bare representerer en liten brøkdel av det totale artsområdet, opplevde arten totalt sett ikke veldig mye nedgang i antall, påpeker Matz. Og selv om du mistet halvparten av alle individer i en art, Hva ville du umiddelbart mistet? Halvparten av de sjeldneste genetiske variantene som finnes i bare ett individ, ja, sier han. Men når det gjelder mer vanlige varianter, fortsetter han, du mister bare en fjerdedel av de gener som er til stede i bare to individer, en åttende av de som er til stede i 3 individer, og så videre. Varianter som finnes hos bare 10 individer ( Ut hele arten! Fortsatt ganske sjelden ) ville bare ha rundt en av 1000 sjanser for å gå tapt.

De har sikkerhet i antall, i genetiske termer, sier Matz. Det er som valuta i lommen, drivstoff til bilen din. Hvis du har genetisk mangfold, vil du fortsette en stund, fordi naturlig seleksjon alltid vil ha noe å velge mellom.

Med andre ord, utsiktene for Great Barrier Reef kan være bedre enn det ser gjennom linsen til nylige hendelser: Saker vil holde på en stund. Det kan være ganske dramatiske bortfall av skjær, så vil de gro igjen, forklarer Matz. "Og så lenge denne syklusen med gjenvekst fortsetter, tror jeg at alt vil gå bra."

Usikkerheten ligger i "if" -uttalelsene som Matz sin modell bygger på, som han erkjenner. Modellen hans har en tendens til å kule det genetiske mangfoldet og fordelen revet har, sier han, selv med tanke på at prøvene hans ble samlet før hetebølgen som drepte millioner av Acropora- kolonier. Men det tar også et potensielt konservativt syn på hvor rask oppvarming vil skje i fremtiden: bare en tidel av en grad per tiår. Det er midtveien i området for klimaspådommer fra best case scenario til verste, og det er lite som er moderat om verdens nåværende utslippsvei.

"Jo mer dramatiske forstyrrelsene blir" - drama som 2016 og 2017s massedrap-offs - "desto mer sannsynlig kan noe komme inn og ødelegge våre spådommer Matz innrømmer." Klimaendringer handler om at ting blir freakier og freakier. Hvert år er mer rart enn det før. "

Per definisjon er den slags usikkerhet nesten umulig å modellere. Datamodeller, enten de er av klimaet eller befolkningens genetiske overlevelse, er bygget ut av vår forståelse av hvordan fortidens hendelser utfoldet seg for å skape nåtiden. Ved hjelp av poster og observasjonsdata bygger vi en tilnærming av hvordan verden har fungert under visse variabler, og deretter prøver vi å titte inn i fremtiden ved å slå disse variablene inn i det ukjente. Som å stille inn en TV med dårlig mottakelse - eller som en psykiker med et godt øye for det ubevisste forteller - kan disse modellene ofte vise oss den grove konturen fremtiden kan ta, men de kan ikke vise ting som ikke har noen historisk analog. Hvis det aldri har skjedd før, er det lite sannsynlig at vi kan få det til i en datamodell, uansett hvor mye data vi må begynne med.

"Jeg håper forfatterne stemmer, " sier Ruth Gates, president i International Society for Reef Studies og direktør for Hawaii Institute of Marine Biology. ISRS ga ut en uttalelse i 2015 som forutslo at flertallet av verdens rev ville bli borte 2050, vel 50 år før Matz 'modell spår. "Da vi genererte uttalelsen, hadde vi mistet 30 prosent av verdens skjær som et resultat av to globale blekingshendelser, " sier Gates. "I dag har vi nå mistet 50 prosent av verdens skjær, " inkludert en tredjedel av Great Barrier Reef.

Gapet mellom det som har gått tapt for klimaendringene og det som gjenstår å tape, kan ofte dele forskere og formidlere både. Det haster med å trekke oppmerksomhet til den enorme og enestående omveltningen av hele globale systemer kan ofte synke en lytter, som en flippball som snublet mellom vippene, til nederlag og apati. Men mal for et rosenrødt bilde, og du risikerer å gi en falsk trygghet. Matz har utlyst forskning om såkalt "assistert evolusjon" - ideen om at mennesker kan trenge å øke den naturlige evolusjonen av koraller for å hjelpe dem å holde tritt med en verden i endring. Han sier at sammenlignet med det store mangfoldet av selve revet, vil ethvert lab-basert eksperiment i evolusjonen være mindre kraftig enn den virkelige tingen. Andre forskere, som Gates og hennes samarbeidspartner ved Australia Institute of Marine Biology, Madeleine van Oppen, har hevdet at det er for sent å ikke utforske alle mulige veier for koralloverlevelse, inkludert assistert evolusjon.

En del av spenningen kommer fra det faktum at koraller har en evne til å tilpasse seg eller utvikle seg til omgivelsene sine, men det er ikke klart hvor langt den evnen vil kunne strekke seg. "Det er bevis på at noen koraller kan tilpasse seg veldig raskt, " sier Andrea Grottoli, en korallbiolog ved Ohio State University. "Men det er ikke normen."

I en studie publisert i fjor undersøkte Grottoli "superkoraller" i Rødehavet, som er i stand til å overleve fem eller seks ganger mer varmestress enn de som omkom på Great Barrier Reef mellom 2015 og 2017. "Det er steder på planet som allerede er pre-tilpasset, som de. Vi har også vist eksperimentelt at noen arter kan tilpasse seg varmestress i løpet av et år hun påpeker, noe som antyder at en viss tilpasning er helt klart mulig.

"Men det er sannsynligvis ikke normen Grottoli påpeker. Og det er for mange ukjente i systemet til å si at dette vil skje helt sikkert. For eksempel har en studie fra 2009 utsatt koralllarver for forsuret havvann da de prøvde å danne sine innledende skjelettstrukturer. "De lager bare et crappy skjelett, " sa hun - svak, sprø, dårlig formet. En genetisk kapasitet til å takle temperaturer på Rødehavet når de er voksne, er ikke veldig nyttig hvis de ikke kan overleve larvestadiet.

"Det er fremdeles en milliard overlevende der ute, og de har gått gjennom et helvete av en naturlig utvalgshendelse, sier Terry Hughes, hovedforfatter av Nature- papiret som fant halve korallene i Great Barrier Reef døde mellom 2015 og slutten av 2017. Hughes har en skikkelig bestemt glass-halv-full holdning, kanskje resultatet av å kartlegge Australias blekhvite skjær fra 2016 og 2017. Denne ukens Nature- papir er bare den siste av en serie studier han har publisert katalogisering og kategorisering av tapene. " Vårt fokus nå bør være å sikre at de overlevende som er genetisk forskjellige, kan rebound så mye som mulig. Oppgangen kommer til å ta et tiår, og det er betinget av hvor mange blekehendelser vi får i den perioden Hughes sa. En annen "hvis" å innhold med.

"Mye av det som blir sett når du snakker om at rev blir mer motstandsdyktige, er resultatet av enkel darwinsk kondisjon - du vet, overlevelsen av de dyktigste, " sier NOAAs Mark Eakin, Hughes 'medforfatter. I alle fall der du mister individer, men noen overlever, sitter du generelt igjen med de tøffere medlemmene av arten. Men, sier Eakin, hvis skapningene fortsetter å bli rammet etter treff, vil til og med de fitne til slutt dø. "En masseutryddelse kommer til å bli gjort opp av en hel masse mindre utryddelseshendelser som legges sammen, "sier Eakin." Det er ikke en eneste stor bom og umiddelbart faller alt over. "

"Det er fortsatt mange koraller, genetisk mangfold er fremdeles ganske betydelig, " sier Matz. Modellen hans, og de ekstra tiårene med vrirom det antyder, for ham betyr at vi bør kjempe dobbelt så hardt for å redusere utslipp og få klimaendringer under kontroll mens vi fremdeles kan. "Jeg har sett påstander om at koraller dør, det er det, bye bye, " sier han. Hvis det er tilfelle, sier han, ville det være for sent å gjøre noe. I stedet ser han håp - foreløpig. “Hvis vi ikke gjør noe, vil det bli desperat. Det er fremdeles tid for oss å komme til sans. "

Fant: En stjerne som sist blendet astronomene i 1437

Fant: En stjerne som sist blendet astronomene i 1437

Slik sitter du ergonomisk uten dyrt utstyr

Slik sitter du ergonomisk uten dyrt utstyr

Forrige uke i tech: Filmer i teateret, TV på telefonene våre

Forrige uke i tech: Filmer i teateret, TV på telefonene våre