יש לנו עוד זמן להציל את שונית המחסום הגדולה

בכמה צרות יש אלמוגים? התשובה מורכבת.

"זה די ברור שאם תיקח את האלמוגים של היום ותכניס אותו לתנאים העתידיים, סביר להניח שהוא ימות", מסביר מיכאיל מאץ. הניסוח החריף למדי מתפקד כמו אנדרסטייטמנט בימינו. רק השבוע, א עיתון ב טֶבַע פירט את האובדן המלא של מחצית האלמוגים בשונית המחסום הגדולה במהלך ההלבנה גב אל גב של 2016 ו-2017.

"אבל," ממשיך מץ בקלילות, "זה אומר את כל האלמוגים ימותו כשהם יגיעו לתנאים האלה בחיים האמיתיים? לא בהכרח. זה יהיה תלוי בכמה הם יוכלו להתפתח".

מאץ הוא ביולוג אבולוציוני מאוניברסיטת טקסס באוסטין, ועבור חוקר אלמוגים, השקפתו יכולה להיראות מפתיעה בתקווה. במחקר שפורסם היום ב PLOS Genetics, מאץ ומחברים שותפים חישבו את הסבירות של אלמוגים אוסטרליים להסתגל לשינוי האקלים - ולפחות לזמן מה, לשרוד. לפי המודל שלהם, חלק מהאלמוגים בשונית המחסום הגדולה יוכלו להישאר לפחות עוד מאה שנה, יותר מ-50 שנה יותר מההערכות הנוכחיות במקרה הגרוע ביותר, הודות לאישון הישן והטוב אבולוציה.

בניגוד לדגמים שאנחנו בדרך כלל מדברים עליהם כשאנחנו מדברים עליהם שינוי אקלים, המודל שהצוות של מץ בנה הוא גנטי, לא שיא. במילים אחרות, הם לא רק שאלו איך האלמוגים המודרניים יסתדרו באוקיינוס ​​חם בהרבה; הם שאלו איך האלמוגים יסתגלו היטב לאלה המתחממים

מים שעות נוספות. "היכולת של האלמוגים להסתגל לשינויי האקלים היא המספר החסר הגדול ביותר במשוואה לחזות מה יקרה להם בעתיד", מסביר מץ בטלפון. כדי לנסות לענות על שאלה זו, הצוות של מץ דגמו אלמוג נפוץ לבניית שונית בשם אקרופורה מחמישה מקומות לאורך שונית המחסום הגדולה. הם השתמשו בגנוטיפים של האלמוגים הללו כדי להעריך את המגוון הגנטי הכולל של שונית המחסום הגדולה וכן את דפוס הפיזור של הזחלים לאורך זרמים מצפון לדרום.

מסתבר שישנן שלוש פיסות מידע מרכזיות שמבחינה אבולוציונית נותנים לאלמוגים של שונית המחסום הגדולה. אחד, הוא מסביר, הוא שכל מין של אלמוגים בשונית קיים כיום במגוון תנאים, כולל טמפרטורות שונות. אלמוגים בחלק הצפוני של השונית נוטים לחוות מים חמים יותר בממוצע מאלמוגים לאורך הרצועה הדרומית של השונית. הדבר החשוב השני הוא שהאלמוגים האלה מסתגלים גם למגוון תנאים מקומיים, לסבול אקלים חמים יותר ושמשיים קרובים יותר לפני השטח של האוקיינוס ​​וקרירים יותר ככל שהם עמוקים יותר על שונית.

ולשלישי? בגלל האופן שבו האלמוגים מתרבים, משחררים את הביצים והזרע שלהם למים באירוע הטלה בודד בזמן ירח, זחלים מופרים יכולים להיסחף לאורך זרמי אוקיינוס ​​במשך מאות קילומטרים לפני שהם מתיישבים כדי לגדול לתוכם מושבות. התוצאה היא שכ-1 אחוז מהאלמוגים באמצע שונית המחסום הגדולה הגיעו במקור מהצפון הרחוק, שם התנאים הרבה יותר חמים, מסביר מץ. המשמעות היא שלהתאמות שפותחו בסט אחד של תנאים בשונית יש פוטנציאל להתפשט לאוכלוסיות אחרות.

כל זה מצייר תמונה של העושר הגנטי הכולל של שונית המחסום הגדולה, עושר שלדברי מץ כנראה ישרוד אפילו רמות דרמטיות של אובדן אוכלוסיה. יידרש הפחתה בהיקף גבוה בהרבה מהאובדן של 50 אחוז האוכלוסייה שנראה בין 2014 ל-2017 לפני מגוון גנטי של השונית ניתן להצטמצם באופן ניכר.

"מכיוון שהשוניות שחוו גסיסה חזקה מייצגות רק חלק קטן מטווח המינים הכולל, המינים בסך הכל לא ממש חוו ירידה גדולה במספרם", מציין מץ. ואפילו אם אכן תאבד מחצית מכל הפרטים במין, "מה היית מפסיד מיד? מחצית מהווריאציות הגנטיות הנדירות ביותר שנמצאו רק בפרט אחד, כן", הוא אומר. אבל לגבי גרסאות נפוצות יותר, הוא ממשיך, אתה מאבד רק רבע מהגנים האלה שקיימים רק בשני אנשים, שמינית מאלה שנמצאים ב-3 פרטים, וכן הלאה. גרסאות שנמצאות ב-10 פרטים בלבד ("מתוך כל המין! עדיין די נדיר") יהיה רק ​​סיכוי של אחד ל-1000 ללכת לאיבוד.

אלמוג סטאגהורן
תקריב של אלמוג סטאגהורן. מיכאיל מאץ, אוניברסיטת טקסס באוסטין

"יש להם בטיחות במספרים, במונחים גנטיים", אומר מץ. "זה כמו מטבע בכיס שלך, דלק למכונית שלך. אם יש לך מגוון גנטי, תמשיך עוד זמן מה, כי לברירה הטבעית תמיד יהיה מה לבחור".

במילים אחרות, התחזית עבור שונית המחסום הגדולה עשויה להיות טובה יותר ממה שהיא נראית מבעד לעדשת האירועים האחרונים: "הדברים יחזיקו מעמד לזמן מה. יכול להיות שיהיו מוות די דרמטיות של שוניות, ואז הן יצמחו מחדש", מסביר מץ. "וכל עוד מחזור הצמיחה המחודש הזה נמשך, אני מאמין שהכל יהיה בסדר".

אי הוודאות טמונה בהצהרות ה"אם" שעליהן בנוי המודל של מץ, כפי שהוא מודה. המודל שלו נוטה להפחית את המגוון הגנטי ואת היתרון שיש לשונית, הוא אומר, אפילו בהתחשב בעובדה שהדגימות שלו נאספו לפני גל החום שהרג מיליוני אקרופורה מושבות. אבל זה גם לוקח נקודת מבט שמרנית בפוטנציה כמה מהר תתרחש התחממות בעתיד: רק עשירית תואר בעשור. זו הדרך האמצעית בטווח תחזיות האקלים מהתרחיש הטוב ביותר לגרוע ביותר, ויש מעט מתון בנתיב הפליטות הנוכחי של העולם.

"ככל שההפרעות יהיו דרמטיות יותר" - דרמה כמו 2016 ו-2017 המוניים - "כך גדל הסיכוי שמשהו יכול להיכנס ולקלקל את התחזיות שלנו", מודה מץ. "שינויי אקלים הם הכל על דברים שהופכים מוזרים יותר ויותר. כל שנה מוזרה יותר מקודמתה.”

בהגדרה, אי ודאות מסוג זה כמעט בלתי אפשרית למודל. מודלים ממוחשבים, בין אם הם של האקלים או ההישרדות הגנטית של האוכלוסייה, בנויים מתוך ההבנה שלנו כיצד התגלגלו אירועי העבר כדי ליצור את ההווה. בעזרת רשומות ונתוני תצפית, אנו בונים קירוב לאופן שבו עבד העולם משתנים מסוימים, ואז אנו מנסים להציץ אל העתיד על ידי חיוג המשתנים האלה לתוך לא ידוע. כמו כוונון טלוויזיה עם קליטה גרועה - או כמו מדיום עם עין טובה לספר הלא מודע שלך - הדגמים האלה יכולים לעתים קרובות מראים לנו את המתאר הגס שהעתיד עשוי לקבל, אבל הם לא יכולים להראות דברים שאין להם היסטוריים אנלוגי. אם זה מעולם לא קרה בעבר, לא סביר שנוכל לגרום לזה לקרות במודל ממוחשב, לא משנה עם כמה נתונים יש לנו להתחיל.

"אני מקווה שהכותבים צודקים", אומרת רות גייטס, נשיאת האגודה הבינלאומית לחקר השוניות ומנהלת מכון הוואי לביולוגיה ימית. ה-ISRS פרסמה הצהרה ב-2015 שחוזה שרוב השונית העולמית תיעלם עד 2050, 50 שנה טובות לפני המודל של מץ חוזה. "כשהפקנו את ההצהרה, איבדנו 30 אחוז מהשוניות בעולם כתוצאה משני אירועי הלבנה עולמיים", אומר גייטס. "היום איבדנו כעת 50 אחוז מהשוניות בעולם", כולל שליש משונית המחסום הגדולה.

הפער בין מה שאבד בגלל שינויי האקלים לבין מה שנותר להפסיד יכול לעתים קרובות לפלג מדענים ומתקשרים כאחד. הדחיפות של הפניית תשומת הלב למהפך העצום וחסר התקדים של מערכות גלובליות שלמות יכולה לעתים קרובות להטביע את המאזין, כמו כדור פינבול שמגישש בין הסנפירים, לתבוסה ואדישות. אבל צייר תמונה ורודה מדי, ואתה מסתכן במתן תחושת ביטחון מזויפת. מץ קרא למחקר על מה שמכונה "אבולוציה מסייעת" - הרעיון שבני אדם עשויים להגביר את האבולוציה הטבעית של האלמוגים כדי לעזור להם לעמוד בקצב העולם המשתנה. הוא אומר שבהשוואה למגוון העצום של השונית עצמה, כל ניסוי מבוסס מעבדה באבולוציה יהיה פחות חזק מהדבר האמיתי. מדענים אחרים, כמו גייטס ושותפתה במכון אוסטרליה לביולוגיה ימית, מדלן ואן אופן, טענו שמאוחר מדי לא לחקור כל דרך אפשרית להישרדות אלמוגים, כולל סייעה אבולוציה.

חלק מהמתח נובע מהעובדה שלאלמוגים אכן יש יכולת להסתגל או להתפתח לסביבתם, אבל לא ברור עד כמה היכולת הזו תוכל להימתח. "יש ראיות לכך שחלק מהאלמוגים מסוגלים להסתגל מהר מאוד", אומרת אנדריאה גרוטול, ביולוגית אלמוגים באוניברסיטת אוהיו סטייט. "אבל זה לא הנורמה".

ב מחקר שפורסם בשנה שעברה, גרוטולי בדק "אלמוגים-על" בים האדום, המסוגלים לשרוד פי חמישה או שישה מתח חום מאלה שנספו בשונית המחסום הגדולה בין 2015 ל-2017. "יש מיקומים על הפלנטה שכבר מותאמים מראש, כמו אלה. הראינו גם בניסוי שמינים מסוימים יכולים להסתגל ללחץ חום בתוך שנה", היא מציינת, ומציעה כי הסתגלות מסוימת אפשרית בבירור.

"אבל זו כנראה לא הנורמה", מציין גרוטלי. ויש יותר מדי אלמונים במערכת כדי לומר שזה יקרה בוודאות. לדוגמה, מחקר משנת 2009 הכניס את זחלי האלמוגים למי אוקיינוס ​​מחומצם כשניסו ליצור את מבני השלד הראשוניים שלהם. "הם פשוט יוצרים שלד מחורבן," היא אמרה - חלש, שביר, בעל מבנה גרוע. יכולת גנטית להתמודד עם טמפרטורות בגובה פני הים האדום ברגע שהם מבוגרים לא מאוד מועילה אם הם לא יכולים לשרוד את שלב הזחל.

"יש עדיין מיליארד ניצולים שם בחוץ, והם עברו אירוע גיהנום של ברירה טבעית", אומר טרי יוז, המחבר הראשי של הספר טֶבַע נייר שמצא מחצית מהאלמוגים של שונית המחסום הגדולה מתו בין 2015 לסוף 2017. ליוז יש גישה נחושה לחצי כוס מלאה, אולי תוצאה של סקר השוניות הלבנות-מולבנות של אוסטרליה החל מ-2016 ו-2017. של השבוע טֶבַע המאמר הוא רק האחרון מתוך סדרת מחקרים שפרסם המקטלגים ומסווגים את ההפסדים. "ההתמקדות שלנו כעת צריכה להיות בלהבטיח שאותם שורדים מגוונים מבחינה גנטית יוכלו להתאושש כמה שיותר. ההתאוששות תימשך עשור, וזה מותנה בכמה אירועי הלבנה נקבל באותה תקופה", אמר יוז. עוד "אם" להסתפק בו.

"הרבה ממה שרואים כשאתה מדבר על שוניות שהופכות לגמישות יותר הוא תוצאה של כושר דרוויני פשוט - אתה יודע, הישרדות החזקים ביותר", אומר מארק איקין של NOAA, מחברו של יוז. בכל מקרה שבו אתה מאבד פרטים אך חלקם שורדים, אתה בדרך כלל נשאר עם החברים הקשוחים יותר של המין. אבל, אומר איקין, אם היצורים ימשיכו לסבול מכה אחר מכה, אז אפילו המתאימים ימותו בסופו של דבר. "הכחדה המונית תהיה מורכבת מהרבה אירועי הכחדה קטנים יותר שמתווספים יחד", אומר איקין. "זה לא בום אחד גדול ומיד הכל נופל".

"יש עדיין הרבה אלמוגים, המגוון הגנטי עדיין די ניכר", אומר מץ. המודל שלו, ועשרות השנים הנוספות של מרחב התנועות שהוא מציע, עבורו אומר שאנחנו צריכים להילחם כפליים כדי להפחית את הפליטות ולהשיג שליטה על שינויי האקלים כל עוד אנחנו יכולים. "ראיתי טענות שאלמוגים מתים, זהו, ביי ביי", הוא אומר. אם זה המקרה, הוא אומר, יהיה מאוחר מדי לעשות משהו. במקום זאת, הוא רואה תקווה - לעת עתה. "אם לא נעשה שום דבר, זה ייעשה נואש. יש לנו עוד זמן להתעשת".

ההודעה האחרונה בבלוג

'Open Humans' רוצה להיות הפייסבוק של המחקר הקליני
September 01, 2023

הפלטפורמה המקוונת מחברת בין חוקרים לנבדקים, ומקלה על שיתוף נתונים. כדי להסיק מסקנות מושכלות לגבי בריאות ורפואה, מדענים זקוקים להרבה נתונים. מחקרים...

מכור לעישון? האשים את אבותיך
September 01, 2023

לרובנו יש חברים שהם מעשנים חברתיים. הם אלו שלעולם לא לוקחים הפסקות עבודה תחת הסגר עם הקהל המעשן, אבל ביום שישי, הם מחוץ לבר עם תחת או שניים ככל שהל...

עזרו למדענים לפתור את תעלומות המוח על ידי צפייה בתולעים מטילות ביצים
September 01, 2023

זה בערך כמו סלאג'ק, אבל איטי יותר. עכשיו אתה יכול לעזור למדע על ידי צפייה בסרטונים של 30 שניות של תולעים מיקרוסקופיות והיכה במקלדת שלך כשהתולעים מט...