Hvordan fuglegenetikken tilpasser sig klimaændringer

Når jordens klima ændrer sig, arter skal tilpasse sig, flytte deres geografiske rækkevidde eller se tilbagegang og, i nogle tilfælde, udryddelse. Ved hjælp af genetik, UCLA-biologer, der er involveret i Bird Genoscape Project, er i kapløb mod tiden for at finde ud af potentialet for tilpasning, og hvordan man bedst beskytter sårbare fuglepopulationer.

Projektets seneste undersøgelse, udgivet i Videnskab , fokuserer på gulsangeren. Findes i det meste af Nordamerika, fuglen tilbringer sine vintre i Central- og Sydamerika, og flyver så langt nordpå som Alaska og polarcirklen om sommeren, fylder vildmarker og baghaver med farver og sang undervejs.

Bruger mere end 200 blod, vævs- og fjerprøver fra hele yngleområdet, forskerne opdagede gener, der ser ud til at reagere på klimaet, og fandt ud af, at fuglebestande, der har mest behov for at tilpasse sig klimaændringer, oplever tilbagegang.

UCLA evolutionær biolog Kristen Ruegg, adjungeret adjunkt og seniorforfatter af undersøgelsen, sagde tidligere undersøgelser fokuserede på, hvordan langsigtede ændringer i temperatur og nedbør får fuglearter til at flytte deres geografiske områder. Genetisk kortlægning giver mulighed for at se på en anden mulighed - evnen til at tilpasse sig klimaændringer.

"Med denne forskning, vi kan sige 'baseret på disse gen-miljø korrelationer, her er, hvordan befolkningerne bliver nødt til at tilpasse sig fremtidige klimaændringer. Og her er de befolkninger, der skal tilpasse sig mest, " sagde Ruegg, der også er meddirektør for Bird Genoscape Project.

Om gulsangeren vil kunne tilpasse sig er en anden sag. "Det er vores næste store spørgsmål, " sagde Ruegg.

Værdifuld information til naturplejere

Den nye undersøgelse afslørede nogle af de udfordringer, gulsangere allerede står over for. I nogle befolkningsgrupper, gener forbundet med klimatilpasning er uoverensstemmende med miljøer. Disse befolkninger vil sandsynligvis have sværest ved at tilpasse sig hurtigt nok til fremtidige klimaændringer.

Sådan har det været tidligere, også. Sammenligning af de genetiske fund med ynglende fugleundersøgelser, der dateres tilbage til 1960'erne, og som sporer ændringer i fugleoverflod, forskerne fastslog, at de befolkninger, der skal tilpasse sig mest, allerede er i tilbagegang. Ved hjælp af genetiske kort, levestederne for de befolkninger, der er mest sårbare over for klimaændringer, kan nu målrettes til beskyttelse, sagde Rachael Bay, hovedforfatter af undersøgelsen og en National Science Foundation postdoc. Resultaterne giver værdifuld information til naturbevarere, der håber at beskytte arter som den gule sangsanger i fremtiden, hun sagde.

"Evolution har potentialet til at betyde meget, når det kommer til klimaændringsrespons, " sagde Bay. "Det er en proces, vi bør begynde at integrere mere, når vi træffer beslutninger, og det har vist en masse løfter, som endnu ikke er blevet realiseret."

Gulsangeren er i øjeblikket ikke truet. Det blev valgt til undersøgelsen for at give forskere en bedre forståelse af, hvordan gener forholder sig til klimavariabler på tværs af dets brede område. Men fuglen kan tjene som kanariefugl i kulminen for arter, der er mere udsatte.

"Dette er en alarmklokke, " sagde Tom Smith, en professor i økologi og evolutionsbiologi ved UCLA og direktør for Center for Tropical Research. "Vi bruger meget tid på at spørge, hvad der kommer til at ske under klimaforandringerne, hvad effekterne vil være, og hvad vi skal gøre for at håndtere det. Vores resultater chokerede os - det sker nu."

Undersøgelsen sætter scenen for to vigtige næste skridt, sagde Smith. Først, det betyder, at der skal udføres yderligere undersøgelser for at lære, hvordan andre arter tilpasser sig klimaændringer. Sekund, resultaterne kan bruges nu til at skræddersy og informere fremtidig bevaringsforvaltning.