Die optimale Umgebung zu finden und unbewohnbare Bedingungen zu vermeiden, war eine Herausforderung für die Spezies in der Geschichte des Lebens auf der Erde. Aber das Klima ändert sichViele Pflanzen und Tiere finden ihr bevorzugtes Zuhause viel weniger gastfreundlich.

Kurzfristig können Tiere reagieren, indem sie Schutz suchen, Pflanzen hingegen können Vermeiden Sie das Austrocknen, indem Sie die kleinen Poren auf den Blättern schließen. Über längere Zeiträume reichen diese Verhaltensreaktionen jedoch oft nicht aus. Arten müssen möglicherweise in geeignetere Habitate wandern, um rauen Umgebungen zu entkommen.

Während der Eiszeit beispielsweise wurden große Teile der Erdoberfläche für viele Pflanzen und Tiere unwirtlich Eisdecken erweitert. Dies führte dazu, dass Populationen in Teilen ihres Verbreitungsgebiets wegwanderten oder absterben. Um durch diese Zeiten der harten klimatischen Bedingungen zu bestehen und das Aussterben zu vermeiden, würden viele Bevölkerungen in Gegenden migrieren, in denen die örtlichen Bedingungen eher entgegenkommen.

Diese Bereiche wurden als "Refugien"Und ihre Anwesenheit war für das Fortbestehen vieler Arten wesentlich und könnte wieder sein. Aber die schnelle Geschwindigkeit der globalen Temperaturerhöhung, kombiniert mit den jüngsten menschlichen Aktivitäten, könnte dies viel schwieriger machen.

Die Refugien finden

Beweise für die Anwesenheit von historischen Klimaflughäfen können oft sein im Genom einer Art gefunden. Die Größe der Populationen, die sich von einem Refugium aus erweitern, wird im Allgemeinen kleiner sein als die ihrer Eltern. So verlieren die wachsenden Populationen im Allgemeinen die genetische Vielfalt durch Prozesse wie genetische Drift und Inzucht. Durch Sequenzierung der Genome mehrerer Individuen in verschiedenen Populationen einer Spezieskönnen wir identifizieren, wo die Brutstätten der genetischen Vielfalt liegen, und so mögliche vergangene Refugien ausfindig machen.

Meine Kollegen und ich kürzlich untersucht Populationsgenetische Vielfalt in der schmalblättriger Hopbush, eine australische Pflanze, die ihren Namen von der Verwendung in der Bierherstellung von frühen europäischen Australiern erhielt. Der Hopbush hat eine Reihe von Lebensräumen, von Wäldern bis zu Felsvorsprüngen in Bergketten, und hat eine weite Verbreitung über Süd- und Zentralaustralien. Es ist eine sehr robuste Art mit einer starken Toleranz gegenüber Trockenheit.

Wir fanden heraus, dass die Populationen in den Flinders Ranges eine größere genetische Diversität aufweisen als die östlichen Regionen, was darauf hindeutet, dass diese Populationen die Überreste eines historischen Refugiums sind. Gebirgszüge können eine ideale Zuflucht bieten, wobei Arten nur kurze Distanzen den Hang hinauf oder hinunterwandern müssen, um innerhalb ihrer optimalen klimatischen Bedingungen zu bleiben.

In Australien führte der Höhepunkt der letzten Eiszeit zu Trockner Bedingungenbesonders in der Mitte. Infolgedessen wanderten viele Pflanzen- und Tierarten allmählich in die südlichen Refugienregionen, die feuchter blieben. In der südzentralen Region, einem Gebiet, das als Adelaide Geosynklinale wurde als wichtiges historisches Refugium für mehrere anerkannt Tier und Pflanze Spezies. Dieses Gebiet umfasst zwei bedeutende Gebirgszüge: den Mount Lofty und den Flinders Bereich.

Refugien der Zukunft

In Zeiten erhöhter Temperaturen (im Gegensatz zu den tieferen Temperaturen während der Eiszeit) zieht es sich in Refugien um höhere Erhebungen or zu den Polen kann eine Ruhepause von ungünstig heißen und trockenen Bedingungen bieten. Wir sind schon sehend diese Verschiebungen in Artenverteilungen.

Aber die Wanderung auf einen Berg kann zu einer wörtlichen Sackgasse führen, da die Arten letztendlich die Spitze erreichen und nirgendwo anders hin können. Dies ist der Fall für den Amerikaner Pika, ein kalt angepasster Verwandter von Kaninchen, der in Bergregionen in Nordamerika lebt. Es hat verschwand von mehr als einem Drittel seiner bisher bekannten Reichweite weil die Bedingungen in vielen der alpinen Regionen, in denen sie einst lebten, zu warm geworden sind.

Darüber hinaus bedeutet die fast beispiellose Geschwindigkeit des globalen Temperaturanstiegs, dass Arten müssen schnell migrieren. Verbinden Sie dies mit der zerstörerische Wirkungen von Landwirtschaft und Urbanisierung, die zur Zersplitterung und Abtrennung von natürlichen Lebensräumen führen, und die Migration in geeignete Refugien ist für viele Arten möglicherweise nicht mehr möglich.

Während die Auswirkungen der Habitatfragmentierung und des Klimawandels derzeit nur in begrenztem Maße nachgewiesen werden können und die vollständigen Auswirkungen noch nicht realisiert sind, sind die Vorhersagen schlecht. Zum Beispiel führte die Modellierung des doppelten Einflusses des Klimawandels und der Fragmentierung von Lebensräumen auf dürreempfindliche Schmetterlinge in Großbritannien zu Vorhersagen von Aussterben der Bevölkerung durch 2050.

Innerhalb der Adelaide Geosyncline, dem Schwerpunkt unserer Studie, ist die Landschaft seit der europäischen Besiedelung massiv fragmentiert nur noch 10% der heimischen Wälder in manchen Gegenden. Die kleinen Taschen der einheimischen Vegetation bleiben daher ziemlich unverbunden. Migration und Genfluss zwischen diesen Taschen wird begrenzt, die Überlebenschancen von Arten wie dem Hopbush verringernd.

Während also Refugien in der Vergangenheit Arten gerettet haben, und Polwärts- und Aufwärts-Verschiebungen für einige vorübergehend Zuflucht bieten können, werden, wenn die globalen Temperaturen weiter steigen, mehr und mehr Arten über ihre Grenzen hinaus gestoßen werden.

Über den Autor

Matt Christmas, ARC-Forschungsassistent, University of Adelaide

Dieser Artikel wurde ursprünglich veröffentlicht am Das Gespräch.. Lies das Original Artikel.

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