• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Badania unijne wskazują na poważne zagrożenie genetyki roślin arktycznych przez zmiany klimatu

    30.01.2012. 17:37
    opublikowane przez: Redakcja Naukowy.pl

    Zespół austriackich, francuskich i norweskich naukowców odkrył w toku nowych, finansowanych ze środków unijnych badań, że temperatury rosnące w następstwie zmian klimatu będą mieć różnicujące konsekwencje genetyczne w ramach jednego, arktycznego gatunku roślin. Istnieje nadzieja, że te nowe wyniki przyczynią się do ukierunkowania przyszłych działań podejmowanych na rzecz ochrony przyrody w regionie i pomogą naukowcom wskazać gatunki, które priorytetowo należy objąć ochroną.

    Podczas gdy naukowcy spodziewają się, że większość gatunków roślinnych utraci część swojego obecnego siedliska na skutek zmian klimatu, wyniki nowych badań pokazują, że w ramach danego gatunku nie wszystkie rośliny doświadczą tych samych konsekwencji genetycznych.

    Badania, których wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie Proceedings of the Royal Society B, uzyskały dofinansowanie z projektu ECOCHANGE (Wyzwania w ocenie i prognozowaniu bioróżnorodności oraz zmian ekosystemów w Europie), który otrzymał 6.999.998 EUR z budżetu Szóstego Programu Ramowego (6PR) UE.

    Wraz z upływem czasu, zmiany klimatu będą coraz silniej oddziaływać na różnorodność biologiczną, a najmocniej w Arktyce i środowiskach alpejskich, które są narażone na najbardziej ekstremalną postać tych zmian. Dlatego tak istotne znaczenie ma badanie skutków genetycznych, jakie wywiera ocieplanie się klimatu na bioróżnorodność. Zespół przeanalizował 10.000 próbek 27 gatunków roślin z Arktyki i niektórych środowisk alpejskich w Europie Środkowej.

    Chociaż istnieje mnóstwo wcześniejszych badań, które skupiały się na poznawaniu wpływu zmian klimatu na różnorodność biologiczną, niewiele z nich uwzględniało zmienność genetyczną w ramach konkretnych gatunków, koncentrując się raczej na gatunku jako całości. Wyniki wskazują, że gatunek, który wykorzystuje wiatr i ptaki do rozsiewania swoich nasion utraci mniej różnorodności genetycznej w cieplejszym klimacie niż taki, który ma bardzo ograniczone rozsiewanie nasion.

    Autorka naczelna raportu z badań, Inger Greve Alsos z Centrum Uniwersyteckiego na Svalbardzie w Norwegii, mówi: "W ramach tych badań po raz pierwszy użyto danych empirycznych do oszacowania utraty różnorodności genetycznej z powodu utraty siedliska przez kilka gatunków roślin w różnych scenariuszach klimatycznych. Zmienność genetyczna ma kluczowe znaczenie w adaptowaniu się gatunku do zmieniającego się klimatu. Jeżeli gatunek o ograniczonym rozsiewaniu nasion wyginie na danym obszarze, oznacza to, że doświadczy jako całość nieodwracalnej utraty różnorodności genetycznej."

    Jednym z przykładów jest jaskier lodnikowy (Ranunculus glacialis). Gatunek ten rośnie wyłącznie na szczytach gór i ma mały przepływ genów między populacjami, stąd realna obawa, że utraci dużą część swojej różnorodności genetycznej w cieplejszym klimacie. Z drugiej strony brzoza karłowata (Betula nana) lepiej przystosuje się do cieplejszego klimatu, gdyż ten gatunek rozsiewa swoje nasiona za pomocą wiatru i ma długi cykl życia, który może wynieść nawet ponad 100 lat. Brzoza karłowata nie musi się zbytnio martwić, gdyż zachodzi wystarczający przepływ genów między populacjami.

    Postać rozwojowa gatunku ma również istotne znaczenie. Drzewa i krzewy są zwykle wyższe i żyją dłużej niż trawy, a także sprawniej rozsiewają i zachowują swoje geny niż większość gatunków traw. Niektóre gatunki, których siedliska mogą skurczyć się o 80%, nadal zachowają jednak ponad 90% swojej różnorodności genetycznej. Inne gatunki mogą utracić tylko połowę swojej różnorodności genetycznej, jeżeli ich siedlisko zmniejszy się o 65%.

    Wiele zaawansowanych podejść opartych na modelowaniu wykorzystano do tej pory do oceny wpływu zmian klimatu na bioróżnorodność i ekosystemy. Pośród tych ocen znajdują się zaawansowane scenariusze społeczno-ekonomiczne i projekcje wydajności rozmieszczenia gatunków, zbiorowisk i biomów oraz funkcjonowania ekosystemów.

    Aczkolwiek podejścia te mają swoje ograniczenia. Po pierwsze, wiedza i dane na temat rozmieszczenia gatunków w przeszłości nadal jest cząstkowa, niemniej niezbędna do testowania ich w przeszłości przed prognozowaniem w przyszłości. Potrzebujemy wiarygodnych szacunków tempa migracji gatunków na duże odległości, aby ocenić, czy będą w stanie dotrzymać kroku szybkim zmianom globalnym. Ponadto niektóre kluczowe założenia modeli, takie jak stabilność niszowa w czasie i/lub przestrzeni, nie zostały poddane gruntownym testom. Naukowcy są również przekonani, że potrzebujemy wiarygodniejszych szacunków niewiadomych w przewidywaniach modeli.

    Nadrzędnym celem projektu ECOCHANGE, który rozpoczął się w 2007 r. i ma być realizowany do marca 2012 r., jest usunięcie tych ograniczeń poprzez włączenie różnych podejść opartych na modelowaniu, które są obecnie wykorzystywane (oparte na niszy, dynamice, rozsiewaniu itd.) oraz opracowanie wydajnych metodologii do oceny niewiadomych związanych z tymi przewidywaniami.

    Za: CORDIS

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Erozja genetyczna – proces zmniejszania się puli genowej populacji, utrata różnorodności genetycznej, czyli eliminacja rzadkich alleli na skutek dryfu genetycznego i inbredu. Proces może zachodzić w populacjach organizmów dziko żyjących, jak i gatunków uprawianych roślin oraz hodowanych zwierząt. Proces utraty alleli zachodzi naturalnie, będąc elementem ewolucji biologicznej, jednak za erozję genetyczną uznaje się utratę każdego z alleli, który może być odpowiedzialny za adaptację do lokalnego środowiska, ułatwiać zabiegi rolnicze albo umożliwiać zaspokojenie potrzeb konsumentów. W przypadku odpowiednio dużych populacji utrata zmienności równoważona jest przez sukcesywnie następujące mutacje. W przypadku populacji o niedostatecznej liczebności ryzyko utraty zmienności genetycznej rośnie proporcjonalnie do wysokiej zmienności liczby potomstwa, nierówności w proporcji płci i zmienności liczebności populacji. Wskaźnik Simpsona – wskaźnik różnorodności gatunkowej, stosowany w celu oszacowania różnorodności biologicznej siedlisk. Uwzględnia liczbę gatunków oraz względną liczebność każdego gatunku. Wskaźnik Simpsona określa prawdopodobieństwo wylosowania dwóch osobników należących do tego samego gatunku. Różnorodność genetyczna – jedna z trzech form różnorodności biologicznej wyróżnianych przez IUCN. Określa, mierzony na różne sposoby, poziom zmienności genetycznej w obrębie populacji. Najczęściej jest wyrażana jako różnorodność alleliczna, czyli średnia liczba i względna częstość alleli na locus. Jest podstawowym źródłem różnorodności biologicznej.

    Scenariusze RCP (representative concentration pathways) - cztery scenariusze zmian koncentracji dwutlenku węgla, które zostały zaakceptowane przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu w projekcie porównania globalnych modeli klimatu (tzw. projekt CMIP5) Genetyka konserwatorska – dział biologii konserwatorskiej zajmujący się ochroną różnorodności genetycznej organizmów tak, by były one w stanie radzić sobie ze zmianami środowiska. Bada czynniki genetyczne, które mogą wpływać na ryzyko wyginięcia gatunku, oraz metody, które je minimalizują.

    Reanaliza meteorologiczna (reintegracja) to powtórne przeanalizowanie długich szeregów czasowych pomiarów meteorologicznych (np temperatury ziemi) w skali globu lub w skali regionalnej. Ma na celu odrzucenie błędnych wyników pomiarowych i integrację danych pomiarowych z różnych obserwacji. Reanaliza meteorologiczna umożliwia badanie zmian klimatu na podstawie pomiarów, a nie badanie zmian wynikających z innych czynników takich jak zmiany technik pomiarowych. Census of Marine Life (Spis morskich form życia), w skrócie CoML – jeden z największych międzynarodowych projektów badawczych różnorodności i sposobu rozmieszczenia organizmów morskich, łączący 2700 naukowców z ponad 80 krajów świata. Celem badań prowadzonych w ramach programu było dostarczenie podstaw do opracowania polityki ochrony szczególnie wrażliwych obszarów morskich, wyznaczenia obszarów morskich wymagających ochrony oraz stworzenia globalnej sieci obszarów chronionych przed agresywnymi połowami. Program jest wspierany przez wiele organizacji rządowych związanych z nauką, środowiskiem i rybołówstwem, oraz przez prywatne fundacje i korporacje. Partnerami projektu są Encyclopedia of Life i National Geographic Society.

    Konferencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, Poznań 2008 - międzynarodowa konferencja poświęcona problematyce zmian klimatu. Odbywała się od 1 do 12 grudnia 2008 roku w Poznaniu na terenie Centrum Kongresowego Międzynarodowych Targów Poznańskich. Organizował ją Sekretariat Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych ds. zmian klimatu, a gospodarzem konferencji był rząd Rzeczypospolitej Polskiej. Gośćmi spotkania było ponad 190 delegacji rządowych, a wzięło w niej udział łącznie ponad 11 tys. osób. Sukcesja ekologiczna, sukcesja biocenoz, sukcesja – jedna z najważniejszych form zmienności biocenoz w czasie. Prawidłowo sukcesja oznacza następstwo i bardzo dobrze oddaje istotę zjawiska. W odróżnieniu od cyklicznych fluktuacji sezonowych sukcesja ekologiczna jest procesem kierunkowym. Proces przebiega etapami od stadium początkowego poprzez stadia pośrednie do klimaksu. Stadium klimaksu w danych warunkach klimatyczno-siedliskowych można uznać za stadium stabilne. Jednak i to stadium podlega zmianom, dzieje się tak pod wpływem ciągłych zmian klimatu oraz ewolucji. W naturalnych warunkach Polski zmiany biocenoz klimaksowych zachodzą ok. 10 razy wolniej niż zmiany w biocenozach etapów wcześniejszych.

    Piąty Raport IPCC (The Fifth Assessment Report of the IPCC; w skrócie AR5) - piąty raport podsumowujący obecne i przewidywane zmiany klimatu opracowywany przez Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu (IPCC).

    Owady Polski: Liczba gatunków owadów (Insecta) występujących w Polsce nie jest dokładnie poznana. Na podstawie dotychczasowych opublikowanych danych można ją szacować na około 28–34 tysięcy gatunków. Dokładna liczba nie jest znana, ze względu na brak wystarczających badań faunistycznych w wielu grupach owadów. W najnowszym, całościowym zestawieniu Andrzejewskiego i Weigle (Różnorodność biologiczna Polski) wymieniana jest liczba 26 579 zarejestrowanych gatunków. Jednakże w niektórych grupach szacuje się większą liczbę gatunków, przykładowo wśród Hymenoptera opisano z Polski 6 tys., a szacuje się, że występuje 9 tys. Każdego roku opisywane są kolejne, nowe dla fauny Polski gatunki owadów. Liczba gatunków owadów występujących w Polsce zmienia się z trzech powodów:

    Fundacja Aeris Futuro - pozarządowa organizacja ekologiczna założona w lutym 2006, dzięki wsparciu merytorycznemu i finansowemu Fundacji Sendzimira. Zapisaną w statucie misją Fundacji jest skuteczne przeciwdziałanie globalnym zmianom klimatu, ochrona i zwiększanie różnorodności biologicznej i krajobrazowej, wspieranie rozwoju społeczności lokalnych oraz promowanie społecznie odpowiedzialnego biznesu. Swoją misję Fundacja realizuje poprzez realizację projektów ekologicznych i edukacyjnych. Konferencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, Kopenhaga 2009 znana z skrócie jako szczyt w Kopenhadze – międzynarodowa konferencja poświęcona problematyce zmian klimatu. Odbywała się od 7 do 18 grudnia 2009 w Bella Center w Kopenhadze. Organizował ją Sekretariat Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych ds. zmian klimatu, a gospodarzem konferencji był rząd Danii. Gośćmi spotkania było ponad 190 delegacji rządowych.

    EdGCM jest modelem ogólnej cyrkulacji atmosfery (ang. Global Circulation Model, w skrócie GCM) napisanym w celach edukacyjnych. Model może być uruchamiany na PC, ma wbudowany prosty interfejs graficzny i bazę danych i może być wykorzystany do badań zmian klimatu. Jest oparty na modelu z NASA Goddard - GISS Model II. Pozwala nauczycielom i uczniom wyrobić intuicję dotyczącą współczesnych problemów klimatycznych i zapoznanie się z narzędziami wykorzystywanymi przez naukowców w badaniach zmian klimatu. Karol Robert Darwin (ang. Charles Robert Darwin; ur. 12 lutego 1809 w Shrewsbury, zm. 19 kwietnia 1882 w Downe) – angielski przyrodnik, twórca teorii ewolucji, zgodnie z którą wszystkie gatunki pochodzą od wcześniejszych form, autor publikacji, w których przedstawił argumenty na poparcie swej tezy. Darwin uważał, że rozgałęziony schemat ewolucji wynika z procesu, który nazwał doborem naturalnym. Prawdziwość teorii ewolucji została zaakceptowana przez wielu naukowców przyrodników i dużą część społeczeństwa już za życia Darwina; jednak dopiero po pojawieniu się współczesnej syntezy ewolucji (którą opracowano w okresie od początku lat 30. do końca lat 50. XX wieku) naukowcy powszechnie zgodzili się, że dobór naturalny jest podstawowym mechanizmem ewolucji, a sam proces ciągłych zmian, z których wyłaniają się nowe jakości, niezaprzeczalnym faktem. W swojej zmodyfikowanej formie odkrycia naukowe Darwina są teorią unifikującą nauki o życiu i wyjaśniającą różnorodność biologiczną.

    Konferencja Narodów Zjednoczonych w sprawie zmian klimatu, Warszawa 2013 znana z skrócie jako szczyt w Warszawie – międzynarodowa konferencja poświęcona problematyce zmian klimatu. Obdywała się od 11 do 22 listopada 2013 na Stadionie Narodowym w Warszawie. Organizuje ją Sekretariat Ramowej konwencji Narodów Zjednoczonych ds. zmian klimatu, a gospodarzem konferencji był rząd Polski. Gośćmi spotkania byli delegacji rządowi wszystkich krajów.

    Dodano: 30.01.2012. 17:37  


    Najnowsze