Klimaændringer afslører indviklet dynamik af reproduktive barrierer i marine arter

Monash University-forskere har afsløret indsigt i, hvordan stigende temperaturer påvirker marine organismers reproduktive interaktioner og artsgrænser.

Mens klimaændringerne fortsætter med at omforme økosystemerne, kaster en ny undersøgelse fra Det Naturvidenskabelige Fakultet ved Monash University lys over det komplekse samspil mellem temperatur, forældres køn og reproduktive barrierer i marine rørorme, kendt som Galeolaria, fra det sydlige Australiens hotspot med hurtig opvarmning af biodiversitet.

Galeolaria-rørorme er grundarter, der findes på de klippefyldte kyster i det tempererede Australien. Rørormene bygger og indtager tætte kolonier af stenede rør, som forbedrer den kystnære biodiversitet ved at give levesteder og tilflugtssted fra varmestress for arter, som ellers ikke ville forblive der.

Undersøgelsen, offentliggjort i Evolution , var motiveret af det faktum, at klimaændringer ændrer arternes rækkevidde og interaktioner, hvilket giver arter nye muligheder for at parre sig og hybridisere.

Forskerholdet undersøgte en række barrierer for reproduktion på tværs af livsstadier af to Galeolaria-arter, der spænder over forskellige temperaturområder fra Cape Otway i Victoria hele vejen op til Tathra i New South Wales. Denne region er globalt anerkendt for sin marine biodiversitet og opvarmes også meget hurtigere end den globale gennemsnitsrate.

Resultaterne indikerer, at reproduktive barrierer mellem arterne er svagere på befrugtnings- og embryogenesestadiet, men bliver stærkere og mere temperaturfølsomme i løbet af larveudviklingsstadiet.

Det er vigtigt, at undersøgelsen også afslører asymmetri i barrierer mellem forældres køn, hvilket tyder på et komplekst samspil mellem termisk niche-differentiering og moderens arv.

Seniorforfatter Dr. Keyne Monro fra Monash University School of Biological Sciences forklarer, "Vores forskning fremhæver temperaturens centrale rolle i udformningen af ​​reproduktiv isolation mellem arter af Galeolaria. Når temperaturerne stiger, observerer vi ændringer i styrken af ​​reproduktive barrierer, med betydelige implikationer for den fremtidige dynamik i artsinteraktioner og biodiversitet.

"Vores resultater peger på en nøglerolle for temperatur i reproduktiv isolation, men også udfordringer for at forudsige isolationens skæbne i fremtidige klimaer."

Undersøgelsen understreger vigtigheden af ​​at forstå de miljømæssige og biologiske faktorer, der påvirker reproduktiv isolation, især i forbindelse med klimaændringer.

Ved at undersøge barrierer på tværs af flere livsstadier og miljøforhold kan forskere få værdifuld indsigt i de mekanismer, der driver arternes følsomhed over for klima og artshybridisering.

"Vores resultater understreger behovet for omfattende vurderinger af reproduktive barrierer på tværs af forskellige miljøer," siger medforfatter lektor Kay Hodgins fra Monash University School of Biological Sciences.

"Denne viden er afgørende for at forudsige skæbnen for artsgrænser og styre bevaringsindsatsen i en verden i hastig forandring.

"Ved at optrevle det indviklede forhold mellem temperatur, reproduktionsbarrierer og artsinteraktioner er forskerne bedre rustet til at beskytte og bevare den marine biodiversitet i lyset af miljøændringer," sagde Dr. Hodgins.

Da marine økosystemer står over for hidtil usete udfordringer fra klimaændringer, giver undersøgelser som denne væsentlig indsigt i marine organismers adaptive strategier og økologiske dynamik.

Flere oplysninger: Cristóbal Gallegos et al., Temperatur og kønsform reproduktive barrierer i et hotspot for klimaændringer, Evolution (2024). DOI:10.1093/evolut/qpae012

Journaloplysninger: Evolution

Leveret af Monash University