Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

Krajobraz powiązany z adaptacją genetyczną i globalnymi zmianami środowiskowymi

Ziemskie ekosystemy poddawane są presji związanej z szybkimi zmianami dotyczącymi użytkowania gruntów, składu krajobrazu i klimatu. Procesy te mają daleko idące konsekwencje w zakresie zdolności gatunków do przeżycia i adaptacji, gdyż zmuszają one organizmy do zmiany zasięgu występowania, co może powodować zmianę ich ewolucji w ekosystemach.
Krajobraz powiązany z adaptacją genetyczną i globalnymi zmianami środowiskowymi
Zmiana klimatu i fragmentacja naturalnych siedlisk mogą mieć poważne negatywne skutki dla bioróżnorodności. Na cechy genetyczne gatunków oraz ich podatność na zmianę klimatu i fragmentację siedlisk wpływają dwa główne procesy: zdolność do rozprzestrzeniania się i kolonizowania nowych obszarów oraz zdolność do przystosowywania się do nich.

Celem projektu MOVE2ADAPT (Linking landscape genetic structure with local adaptation to changing environments), finansowanego ze środków UE, było zbadanie tych projektów u rozszerzającej swój zasięg występowania tężnicy wytwornej (Ischnura elegans) w Szwecji. Uczestnicy inicjatywy określili czynniki topograficzne, dotyczące użytkowania gruntów i klimatyczne, które wpływały na sposób rozprzestrzeniania się w procesie lokalnej adaptacji do warunków środowiskowych u I. elegans.

Metoda ta nosi nazwę genetyki/genomiki krajobrazu i umożliwia analizowanie wpływu czynników środowiskowych na powiązania genetyczne i procesy ewolucyjne. Uczeni zbadali zatem wpływ zmian środowiskowych na przepływ genów i lokalną adaptację w naturalnych populacjach, stosując wysokoprzepustowe sekwencjonowanie DNA (RADseq) do polimorfizmów pojedynczego nukleotydu w celu przeprowadzenia genotypowania setek osobników żyjących na obszarze rozpiętym na około pięciu stopniach szerokości geograficznej.

Zidentyfikowano trzy zmienne środowiskowe związane z temperaturą: średnią temperaturę roczną, średnią temperaturę dobową oraz sezonowe zmiany temperatur. Wskazały one na największą liczbę powiązań między genotypem i środowiskiem, a nakładanie się na siebie tych trzech zmiennych sugeruje, że geny mogą być bardziej ogólnie powiązane z adaptacją do temperatury u I. elegans.

Rezultaty projektu MOVE2ADAPT zrewolucjonizowały sposób wykorzystania informacji genomowych do badania lokalnych procesów adaptacyjnych, poprzez kojarzenie markerów genomowych (zmapowanych do genomu referencyjnego) ze zmiennymi środowiskowymi. Metody te umożliwiły naukowcom sprawdzenie, w jaki sposób gatunki reagują na zmiany klimatu i użytkowania gruntów, oraz na określenie ich wpływu na rozmieszczenie różnorodności genetycznej i potencjał adaptacyjny gatunku.

Dzięki scharakteryzowaniu krajobrazu genomowego gatunku na całym obszarze jego występowania, uczestnicy projektu MOVE2ADAPT uzyskali informacje teoretyczne i praktyczne dotyczące względnej roli przepływu genów, środowiska, zmiennych ekologicznych i lokalnej adaptacji w stymulowaniu ewolucji. Prace te pomogą też w zarządzaniu krajobrazami w celu ochrony powiązań między siedliskami oraz zmienności adaptacyjnej gatunków.

Zastosowane techniki można wykorzystywać nie tylko w ochronie przyrody, ale także do kontrolowania rozprzestrzeniania się szkodników w rolnictwie i gospodarce terenami dzikimi dzięki określeniu możliwych szlaków zakażenia lub trenów wymagających priorytetowej ochrony.

Powiązane informacje

Tematy

Life Sciences

Słowa kluczowe

Krajobraz, użytkowanie gruntów, fragmentacja siedlisk, MOVE2ADAPT, Ischnura elegans
Numer rekordu: 188673 / Ostatnia aktualizacja: 2016-10-18
Dziedzina: Środowisko
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę