Hangi hayvanlar iklim değişikliğinde hayatta kalacak?

Üç dikenli balıklarda mevsimsel değişimlerin neden olduğu genetik değişiklikler, bilim adamlarının canlı türlerinin yeni ortamlara nasıl uyum sağlayacağını ve ortamların canlı üzerinde ne gibi etkiler bırakacağını tahmin etmesinde yardımcı olabilir.

İklim değişikliği dünyanın birçok bölgesinde yaşayan farklı canlı türlerininin neslinin tükenmesine sebep olabiliyor. Fakat iklim değişikliğinin habitat kaybı ve sıcaklık artışları gibi faktörlerine uyum sağlayabilen birçok canlı türü de mevcut. Peki bilim insanları, bu değişimlere hangi hayvanların uyum sağlayabileceği konusunda tahminde bulunabilir mi? McGill Üniversitesi’nden araştırmacılar, genom dizilimini kullanarak, üç dikenli balıklar gibi bazı balıkların aşırı mevsimsel değişikliklere çok hızlı uyum sağlayabildiğini gösteriyor. Bu bulgular, bilim insanlarının canlı popülasyonlarının evrimsel geleceğini tahmin etmesine yardımcı olabilir.

Evrimsel ekolojistler arasında popüler bir araştırma konusu olan dikenli balıklar, farklı şekilleri, boyutları ve davranışları ile bilinmektedir. Hem deniz suyunda hem de tatlı suda çok farklı sıcaklıklarda yaşayabilirler. Peki bu türü bu kadar güçlü kılan şey nedir?

Örneğin tatlı suya veya iklim değişikliğine tepki olarak adaptasyonların genetik temelini belirlemek zor olabilir. McGill Üniversitesi’nde Kanada Biyoçeşitlilik Bilimi Araştırma Başkanı Rowan Barrett’in gözetiminde Doktora Adayı olan baş yazar Alan Garcia-Elfring “Darwin’in doğal seçilim yoluyla evrim fikrinin modern versiyonu, hayatta kalmayı ve üremeyi destekleyen genlere sahip organizmaların akranlarından daha fazla yavru bırakma eğiliminde olacağını ve bu da genlerin nesiller boyunca sıklığının artmasına neden olacağını varsayıyor. Sonuç olarak, popülasyonlar adapte olur veya zaman içinde çevrelerine daha iyi uyum sağlarlar.” demektedir.

“Ancak, bu süreç, geçmişte mevcut ortamlarda adapte olmuş canlılarda tipik olarak geriye dönük olarak incelenmiştir. Bu, olayların sırasını anlamayı zorlaştırabilir. Örneğin, hangi özelliklerin daha önemli olduğunu ve ne zaman bu adaptasyonlara yol açtığını bilemeyebiliriz.” diye ekliyor.

Gerçek Zamanlı Doğal Seçilim

Doğal seçilimi hareket halinde incelemek için araştırmacılar, genom dizilimini kullanarak, çevrelerindeki mevsimsel değişikliklerden önce ve sonra altı adet üç dikenli balık popülasyonunu izlediler. Kaliforniya kıyılarındaki farklı haliçlerde bulunan iç dikenli balıklar, doğal seçilimi gerçek zamanlı olarak incelemek için nadir bir fırsat sunuyor. Yağışlı kışlar ve kurak yazların neden olduğu mevsimsel değişiklikler, habitat yapısında ve tatlı su ile tuz dengesinde ciddi değişimlere neden oluyor ve yalnızca bu hızlı değişikliklere tahammül edebilen balıklar bir sonraki sezonda hayatta kalabilmektedir.

Haliçler, kuru yaz aylarında kum oluşumu nedeniyle periyodik olarak okyanustan izole hale gelmektedir. Profesör Barrett, ”Bu değişiklikler buzulların 10.000 yıl önce geri çekildikten sonra okyanuslarda oluşan yeni tatlı su gölünde yaşamına devam eden dikenli balıkların yaşadığı habitat değişimine benzemektedir.” diyor. “Geçmişte doğal seçilimden kaynaklanmış olabilecek genetik değişiklikler hakkında fikir edinmeyi umuyoruz.”

Araştırmacılar, tatlı ve tuzlu su popülasyonları arasında bulunan farklılıkları yansıtan, habitattaki mevsimsel değişimlerin neden olduğu genetik değişikliklerin kanıtlarını keşfettiler. Alan Garcia-Elfring, “Bu genetik değişiklikler, bağımsız popülasyonlarda tek bir mevsimde meydana geldi ve doğal seçilimin etkilerinin ne kadar hızlı tespit edilebileceğini vurguladı” diyor.

Dikkat çekici bir şekilde, araştırmacılar, köklü tatlı su ve tuzlu su popülasyonları arasında bulunan farklılıkları yansıtan, habitattaki mevsimsel değişimlerin neden olduğu genetik değişikliklerin kanıtlarını keşfettiler. Alan Garcia-Elfring, “Bu genetik değişiklikler, bağımsız popülasyonlarda tek bir mevsimde meydana geldi ve doğal seçilimin etkilerinin ne kadar hızlı tespit edilebileceğini vurguladı” diyor.

“Bu bulgular oldukça önemli çünkü geçmişte gelişen genetik farklılıkları, popülasyonların gelecekte iklim değişikliği gibi çevresel stres faktörlerine karşı nasıl uyum sağlayabileceğini tahmin etmenin bir yolu olarak kullanabileceğimizi öne sürüyorlar” diyor.

Araştırmacılar, doğal seçilimin nasıl işlediğini daha iyi anlamak için haliçler gibi dinamik ortamlarda türler üzerinde çalışmanın önemini vurguluyor. Daha ileri araştırmalarda, gözlemlenen genetik kaymaların her yıl ortaya çıkıp çıkmadıklarını test ederek ne kadar tekrarlanabilir olduğunu araştırmayı planlıyorlar. Bunu yapmak, bu popülasyonların evrimsel geleceğini güvenilir bir şekilde tahmin etme yeteneklerini gösterecektir.

Kaynaklar:

www.sciencedaily.com/releases/2021/05/210514134119.htm