هل يمكن للحيوانات أن تتطور بسرعة كافية للتكيف مع تغير المناخ؟

قد يكون البعض قادرا على ذلك، في حين أن البعض الآخر لايمكن له ذلك.

   العالم يتغير دائمًا، تاركًا النباتات والحيوانات في كل مكان للتكيف مع الموائل والظروف المعيشية الجديدة. يوفر التطور طريقًا للحياة للتكيف مع هذه التغييرات، لكن الأمر يستغرق وقتًا. لذا، فبما أن تغير المناخ الذي يسببه الإنسان يزيد من معدل تغير البيئة، فإن السؤال الكبير هو: هل يمكن للتطور مواكبة ذلك؟

   لحسن الحظ، على الأقل بالنسبة لبعض الأنواع المحظوظة، قد تكون الإجابة بنعم. تقول Sarah Diamond عالمة البيئة التطورية بجامعة Case Western Reserve في أوهايو: «تتمتع العديد من الكائنات بقدرة مدهشة على التكيف.

يقدم المفهوم التقليدي للتطور عملية تدريجية، تشكل الكائنات الحية ببطء على مدى مئات أو آلاف السنين. ومع ذلك، في بعض الحالات، يمكن للأنواع أن تتكيف بسرعة أكبر.

   أظهرت الأبحاث التي أجريت على مدى العقدين الماضيين أن التطور يمكن أن يحدث على فترات زمنية مماثلة لتلك الخاصة بتغير المناخ. ومن خلال معرفة العوامل التي تحدد سرعة التطور، يأمل العلماء في تحديد الظروف التي تمنح الحيوانات أفضل الفرص لمواكبة عالم سريع التغير.

   في مراجعة شاملة جديدة، قامت Diamond وزملاؤها بتجميع الأبحاث الموجودة حول مدى سرعة تطور الأنواع للسمات المرتبطة بالمناخ، مثل القدرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة، أو الظروف الجافة، أو حمضية المحيطات. يكشف اكتساحهم للأدب عن الكثير من الأخبار الجيدة. على سبيل المثال، تظهر إحدى التجارب المعملية التي أخذوها في الاعتبار أن نوعًا من الطحالب الخضراء، Chlorella vulgaris، يمكن أن يتطور بسرعة لتحمل درجات حرارة أعلى بمقدار 3 درجات مئوية من المستوى الأمثل المعتاد.

   يقول Andrew Whitehead الذي يدرس التطور وعلم الجينوم في جامعة كاليفورنيا ديفيس، إن الأنواع التي تتمتع بأفضل الفرص للتعامل مع التغييرات القادمة هي تلك التي تحتوي على أعداد كبيرة ومتنوعة وراثيًا. ويقول: "إن التنوع الجيني هو وقود التغيير التطوري، وبعض [الأنواع] لديها كمية أكبر من هذا الوقود أكثر من غيرها".

   يمكن أن تحتوي المجموعات السكانية الكبيرة والمتنوعة على المزيد من السمات التي قد تساعد الأنواع على التكيف مع الظروف الجديدة. وهذا إلى جانب التكاثر السريع للغاية،الذي هو السبب وراء قدرة البكتيريا على تطوير مقاومة للمضادات الحيوية بهذه السرعة.

   ومع ذلك، فإن التكيف السريع لا يقتصر على الميكروبات. وفي بحثه الخاص، أظهر وايتهيد أن سمكة killifish الأطلسية، وهي سمكة فضية صغيرة وجدت قبالة شرق كندا والولايات المتحدة، قد تكيفت لتعيش بشكل مريح في مصبات الأنهار التي بها تلوث صناعي ثقيل. يقول Whitehead: لقد نجحوا في تحقيق هذا العمل الفذ من خلال وجود الكثير من التباين الجيني للعمل معه. تمتلك سمكة Killifish أعلى مستويات معروفة من التنوع الجيني لأي حيوان فقاري. وبدمج ذلك مع عدد كبير من السكان وأجيال قصيرة، تحصل على نوع مليء بالطفرات الجينية. بعض هذه الطفرات مفيدة وتمنح بعض الأفراد على الأقل ما يحتاجون إليه للبقاء على قيد الحياة.

   وهذه هي الحيلة. عندما يتعلق الأمر بالتحديات سريعة الحركة مثل تغير المناخ، يقول Whitehead: "لا تستطيع الأنواع انتظار ظهور طفرات جديدة". "إنها بحاجة إلى الاحتفاظ بهذه البطاقات في أيديهم الآن." إنها حالة حيث المزيد هو أكثر. ويقول إن الأنواع "من المرجح أن تحمل بطاقات الحظ إذا كانت تلعب بأوراق لعب كبيرة".

   تمتلك معظم الأنواع بطاقات أقل من تلك التي تمتلكها السمكة القاتلة. ولكن هناك أشياء يمكن أن تفعلها الحيوانات لتكديس أسطحها، ويمكن للناس أن يساعدوها. يقول Luciano Beheregaray عالم البيئة الجزيئية بجامعة Flinders في أستراليا، إن المفتاح هو التهجين؛ ومن خلال التزاوج مع الأنواع ذات الصلة الوثيقة، يمكن لنسل الحيوان أن يكتسب السمات التي يحتاجها.

   هذه هي الطريقة التي تمكنت بها العديد من أنواع أسماك قوس قزح ذات الصلة الوثيقة من التغلب على الظروف المتغيرة في الأنهار الأسترالية التي تعيش فيها. تتكيف أسماك قوس قزح التي تعيش على ارتفاعات أعلى مع درجات الحرارة الباردة الموجودة هناك. مع ارتفاع درجات الحرارة، تبدأ الأسماك المتكيفة مع الحرارة من الأسفل في استعمار المجاري العليا للأنهار، وغالبًا ما تتزاوج مع أقاربها الذين يتكيفون مع البرودة. يُظهر بيهيريجاراي وزملاؤه أن هذه المجموعات الهجينة الجديدة أقل عرضة للاحتباس الحراري في المستقبل من تلك التي تتكيف مع البرد.

   يقول Beheregaray: "يمكن أن يؤدي التهجين إلى زيادة القدرة على التكيف لدى بعض الأنواع". ويضيف أن الأمر المهم هو أن التهجين هو أيضًا مجال يمكن للناس المشاركة فيه. ويقول: "يمكننا إدارة المجموعات السكانية المعرضة للخطر من خلال جلب المواد الوراثية التي قد تساعدها على التكيف". "سيكون أفضل من أن نجلس ونشاهد الانقراض يحدث أمام أعيننا."

   يقول Ryan Martin أحد زملاء دايموند في Case Western ، والذي يدرس أيضًا الاستجابات التطورية لتغير المناخ، إنه حتى لو لم تمتلك الحيوانات التنوع الجيني أو إمكانية التهجين للتكيف مع ارتفاع درجات الحرارة القادم، فهناك طرق أخرى يمكنها التكيف بها. ويقول إن بعض الحيوانات يمكنها التحرك بحثًا عن الموائل الدقيقة التي تظل في نطاق درجة الحرارة المفضلة لديها. أو يمكنهم تعديل سلوكهم ليكونوا أكثر نشاطًا في الأوقات الباردة من اليوم، مما قد يحميهم من تأثيرات تغير المناخ.

   لكن يقول Martin إن التغييرات السلوكية لا يمكن دفعها إلا حتى الآن. إن الحيوان الذي يتراجع إلى أعلى الجبل ليظل باردًا سوف ينفد من الجبل في النهاية، وبحلول ذلك الوقت، قد يكون الوقت قد فات ليتطور بشكل أفضل لتحمل الحرارة.

   في نهاية المطاف، مع استمرار ارتفاع درجة حرارة المناخ وتدافع الأنواع لمواكبة ذلك، سيكون هناك تحول زلزالي في المجتمع الحيواني، كما يقول دايموند. وستكون الحيوانات البحرية الكبيرة مثل الحيتان، بأعدادها الصغيرة وأعمارها الطويلة، معرضة للانقراض، وكذلك الكائنات التي تعتمد نسب جنسها على درجة الحرارة، مثل السلاحف البحرية. قد لا تنجو هذه الحيوانات من فترة الاحترار السريع. لكن من المحتمل أن تتمكن مجدافيات الأرجل الصغيرة سريعة الحياة من التعامل مع الأمر بشكل جيد، بل وربما تزدهر.

يقول Martin: "سيكون هناك فائزون وخاسرون، وسيكون بعض الخاسرين ملحوظين للغاية".

   وبعيدًا عن توقع مصائر الأنواع الفردية، فإن الجزء الصعب حقًا هو معرفة ما قد تعنيه هذه التغييرات بالنسبة للأنظمة البيئية في المستقبل. يقول دايموند: "يمكننا أن نتوصل إلى تنبؤات عامة، ولكننا لا نعرف ما هو تأثير الفراشة الذي سينجم عن فقدان خدمات النظام البيئي الرئيسية".