Smeđi anoli ima još malo prostora za razvoj.
Smeđi anoli su jedna od najuspješnijih vrsta na planetu. Ova otporna stvorenja nastanila su se po velikom dijelu zapadne hemisfere, čak su sletjela u tako daleka mjesta kao što su Havaji i Singapur autostopiranjem preko Pacifika u pošiljkama ukrasnog bilja bilje. Na jugoistoku Sjedinjenih Država, oni zapravo istiskuju domaće zelene anole, tjerajući ih više u drveće. Ova hladnokrvna stvorenja su sretna gotovo posvuda, od sjenovitih šuma do plaža okupanih suncem.
"Na Bahamima bi vas iznenadilo koliko su te stvari uobičajene", rekao je Michael Logan, postdoktorand na Tropski istraživački institut Smithsonian u Panami, koji ih proučava. "Odaberi bilo koji grm uz cestu, pogledaj pažljivo i kladim se u banku da tamo vidiš smeđu anolisu - ili tri."
Pomislili biste da s toliko smeđih anolisa koje pokrivaju toliki dio planeta postoji mnogo genetskih varijacija unutar vrste. Neki bi gušteri bili veći ili manji, brži ili sporiji, svjetliji ili tamniji — što znači da bi se, slučajno, nekoliko anolisa ovdje ili ondje prilagodilo novim izazovima, kao
klimatske promjene, a te bi osobine prenijeli na mlađu generaciju guštera otpornih na klimu. Ali nova istraživanja sugerira da se to ne događa.
Nalazi, nedavno objavljeni u Zbornik radova Kraljevskog društva B, moglo bi imati značajne implikacije na budućnost svih hladnokrvnih vrsta - također i anolisa kao i drugi gmazovi, vodozemci i ribe - čija tjelesna temperatura varira s vanjskom okoliš. Proučavanje ovih vrsta, poznatih kao ektotermi, može pomoći znanstvenicima da bolje razumiju opasnosti globalnog zatopljenja jer su njihovi životi tako precizno povezani s fluktuacijama temperature.
“Bilo je iznenađujuće pronaći tako niske genetske varijacije u osobinama koje su važne pod klimatskim promjenama, kao što je kao tjelesnu temperaturu pri kojoj gušteri najbrže trče," osobina ključna za nadmašivanje grabežljivaca, Logan rekao je. "Pa kako su ti tipovi izvršili invaziju i prilagodili se tako različitim regijama svijeta ako im nedostaje ono što je potrebno za genetsku prilagodbu?"
To je pitanje na koje još uvijek treba odgovor, iako je jedno od mogućih objašnjenja da su se generacije anolisa suočile s izazovnim okruženjima, a kako je vrsta evoluirala kako bi se suočila s tim izazovima, završila je u genetskoj slijepoj ulici vrećica Rezultat su male varijacije među smeđim anolima. Logan je objasnio kako, tijekom vremena, evolucija daje vrlo ograničenu varijabilnost u određenim osobinama.
"Osobina poput 'broja udova kod tetrapoda' - vodozemaca, gmazova, ptica i sisavaca - gotovo je u potpunosti određena genima", rekao je Logan. "Ali budući da nema varijacija u tim genima među pojedincima - gotovo svi tetrapodi rođeni su s četiri uda." Dodao je da "selekcija ne može djelovati na osobinu koja nema varijacije."
Za svoju studiju znanstvenici su uhvatili odrasle guštere iz dva vrlo različita staništa, jedno hladno i šumovito, a drugo vrući poluotok okupan suncem. Zatim su uzgajali anole u zatočeništvu i podigli svoje potomke u istom laboratorijskom okruženju.
"Učinili smo to jer bi sve razlike između populacija bile isključivo posljedica genetike", objasnio je Logan. "Drugim riječima, kontrolirali smo 'odgoj' kako bismo mogli vidjeti igra li 'priroda' ulogu." Rekao je da postoje izrazite razlike između guštera za hladno i toplo vrijeme, unatoč tome što su odrasli pod istim uvjetima Uvjeti.
Koristeći kameru velike brzine, snimili su guštere kako trče preko drvene šipke nakon što su ih izložili različitim temperaturama. Koristili su pakiranja s gelom i grijaće lampe za stvaranje temperatura od oko 70 stupnjeva F do oko 120 stupnjeva F, bilježeći svoje odgovore. Predvidljivo, gušteri toplijeg vremena bili su bolji na višim temperaturama, ali nijedna skupina nije pokazala puno genetskih varijacija.
"Naši rezultati sugeriraju da je prirodna selekcija možda iskoristila sve dostupne genetske varijacije kako bi se te populacije prilagodile toplinska okruženja na prvom mjestu, ostavljajući ih bez ičega za daljnji razvoj dok se globalna klima nastavlja mijenjati,” Logan rekao je.
Studija je pokazala da toplinske osobine imaju genetsku osnovu "jer se razlikuju među populacijama kada kontroliramo učinke okoliša", dodao je. "Ali također pokazujemo da unutar svake populacije tim osobinama nedostaje genetska varijacija, što znači da više ne mogu evoluirati kao odgovor na selekciju."
Malo je vjerojatno da će smeđi anol zbog svoje velike populacije i sposobnosti naseljavanja novih okoliša biti posebno osjetljiv na klimatske promjene — iako se pokazalo da je ranjiviji od očekivanog, rekao je. Ali studija postavlja zabrinjavajuća pitanja o sudbini drugih vrsta u planet koji se zagrijava.
Druge vrste obično pokrivaju ograničenije područje od smeđeg anola i obično žive samo u jednoj vrsti toplinskog okruženja, rekao je Logan. "Ako smeđi anoli sa svojim uspjehom kao globalni osvajač nema potrebnu genetsku varijaciju za brzi razvoj, što to govori o ostatku bioraznolikosti?" On je rekao. "Vrste koje su manje plodne i više specijalizirane trebale bi imati čak i manje genetskih varijacija na koje bi selekcija mogla djelovati."
Evolucijski biolog Shane Campbell-Staton, postdoktorand na sveučilištima Montana, Missoula i Illinois, Champaign-Urbana — koji nije bio uključen u studija — rekao je da istraživanje pruža ključnu vezu za razumijevanje kako hladnokrvna stvorenja reagiraju na promjene temperature.
“Bilo je nekoliko studija koje su pokazale da ekstremni vremenski događaji i brze promjene u okolišu mogu uzrokovati selektivne događaje — organizme s većom otpornošću na suše, toplinski valovi ili hladnoće imaju veću vjerojatnost da će preživjeti i prenijeti svoje gene na sljedeću generaciju,” Campbell-Staton rekao je. "Međutim, kako [studija] ističe, evolucija - koja se događa kroz generacije - može se dogoditi samo ako se osobine koje omogućuju preživljavanje mogu prenijeti na potomstvo." Sa smeđim anolisom, “čini se da se osobine koje se odabiru u okruženjima visoke temperature ne prenose s generacije na generaciju vrlo učinkovito, što znači da bi se adaptivna evolucija tih osobina vjerojatno dogodila na puno sporijoj vremenskoj skali od očekivanih promjena uslijed globalnog zatopljenja,” Campbell-Staton dodao.
Ova neusklađenost "potencijalno bi mogla biti katastrofalna kombinacija", rekla je Campbell-Staton. "To znači da kako se planet s vremenom zagrijava, odabir toplinskih performansi može se povećati - što znači da više pojedinaca može umrijeti u određenom vremenu generacija — ali potomci preživjelih možda su samo malo spremniji za suočavanje s stalno rastućim temperaturama ili ništa bolji uopće. Krajnji rezultat ove neusklađenosti, ako temperature nastave rasti, neizbježno bi bilo izumiranje.”
Iako studija nije izravno primjenjiva na toplokrvne ljudi, “jasno je da mnoge vrste diljem svijeta, uključujući biljke o kojima ovisimo za hranu i kisik, insekte koji ih oprašuju biljke i mnoge druge ektotermne vrste koje su važni igrači u zdravlju ekosustava mogle bi biti drastično pogođene,” Campbell-Staton dodao.
Za vrste s malim rasponima doma, koje nemaju sposobnost migracije, evolucija trebali pružiti "njihovu glavnu aveniju bijega", od učinaka globalnog zatopljenja, rekao je Logan. Ali ova studija "nagovještava da mnoge vrste koje volimo i do kojih nam je stalo možda neće moći brzo evolucijski odgovoriti na klimatske promjene."
Marlene Cimons piše za Nexus Media, sindicirane vijesti koje pokrivaju klimu, energiju, politiku, umjetnost i kulturu.
