Interakcje między gatunkami a zmiany klimatyczne
Choć klimat Ziemi zmienia się nieustannie od zarania dziejów, tempo aktualnych zmian nie ma precedensu na przestrzeni ostatnich 65 milionów lat. Zjawisko to, w połączeniu z utratą naturalnych siedlisk, może osłabiać zdolność gatunków do reagowania na zmiany klimatu poprzez migrację, adaptację i aklimatyzację. Co więcej, osobniki, populacje i gatunki nie żyją w odosobnieniu. Dlatego też jednym z największych wyzwań w badaniach nad bioróżnorodnością jest wyjaśnienie, w jaki sposób interakcje między gatunkami mogą wpływać na odpowiedź na zmieniających się klimat. Zbadaniem tej kwestii zajęli się uczestnicy projektu EPACS (Ecological process and climate change), finansowanego ze środków UE, którzy posłużyli się interakcjami między porostami jako systemem badawczym. Porosty to symbiotyczne zespoły złożone z grzyba, który tworzy strukturę porostu, oraz glonów lub sinic (tzn. fotobiont). Fotobiont produkuje pożywienie w postaci węglowodanów w procesie fotosyntezy. Badanie EPACS skupiało się na epifitach, które rosną na drzewach w europejskich lasach umiarkowanej strefy oceanicznej. Naukowcy badali kilka przypuszczalnych interakcji z udziałem grzyba tworzącego porosty i fotobiontu, mające związek z wpływem zmiany klimatu na bioróżnorodność. Udało się opracować i pomyślnie przetestować mikrosatelitarne biomarkery dla dwóch blisko spokrewnionych porostów o podobnych wymaganiach środowiskowych, ale innych metodach rozmnażania. Wyniki badań przemawiają za hipotezą, zgodnie z którą gatunek rozmnażający się płciowo (Nephroma laevigatum) cechuje się większą różnorodnością genetyczną niż gatunek rozmnażający się bezpłciowo (N. parile). Zgodnie z dodatkową hipotezą, grzyb tworzący porost łączy się z rodzajami fotobiontu, które optymalizują przystosowanie ekologiczne w lokalnym środowisku poprzez proces nazywany selektywnością. Jest możliwe, że zjawisko to umożliwia aklimatyzację porostów. Zbadano obszar genomu, który różni się u poszczególnych odmian fotobiontu (Nostoc), aby określić, czy gatunek Nephroma wykazuje selektywność w różnych warunkach i siedliskach. W projekcie EPACS wykazano także, że rozprzestrzeniające się przy pomocy zarodników grzyby tworzące porosty (N. laevigatum) potrzebują wcześniejszej kolonizacji siedliska przez gatunki rozmnażające się bezpłciowo, które wprowadzają fotobiont do siedliska. W przypadku ekologicznie podobnego, ale rozmnażającego się bezpłciowo grzyba N. parile nie wykazano takiej zależności. Jest to sprzeczne z tradycyjnym poglądem, według którego rozprzestrzeniające się przy pomocy zarodników grzyby tworzące porosty mogą łatwiej migrować w reakcji na zmianę klimatu. Omawiany projekt dowodzi, że interakcje między gatunkami mogą prowadzić do nietypowych zjawisk w kontekście zmiany klimatu na dwóch poziomach: interakcji grzyba i fotobiontu prowadzącej do powstania porostu oraz interakcji między porostami w społeczności epifitów. Te cenne informacje zostaną wykorzystane do opracowania planów zarządzania ważnymi europejskimi lasami strefy umiarkowanej.
Słowa kluczowe
Interakcje między gatunkami, zmiana klimatu, migracja, adaptacja, aklimatyzacja, proces ekologiczny