Změna klimatu ohrožuje oceány. Američtí biologové se proto pokusili simulovat, jak se budoucím podmínkám v oceánech dokážou přizpůsobovat droboučké organismy, které tvoří základ potravního řetězce.
Planeta se lidským vlivem otepluje, na tom se shoduje celá moderní věda. A bude se oteplovat dál, i když se podaří splnit klimatické závazky. Důležité bude zjistit, jestli je příroda schopná se této rychlé změně přizpůsobit.
Ideální by bylo sledovat třeba dvacet generací žraloků nebo velryb a monitorovat, jak se klimatickým změnám přizpůsobují – jak se vyvíjejí a jak se mění jejich biologie v závislosti na zvyšování teploty a hladiny oxidu uhličitého. To by mohlo hodně napovědět o tom, jak odolný může být život v oceánech vůči teplejšímu světu. Ale také by to trvalo stovky let – což není příliš užitečné.
Vědci ale podobné výzkumy přesto provádějí. Nyní se zaměřili na drobného členovce, který ani nemá české jméno – jeho odborné pojmenování je Acartia tonsa. Jedná se o drobného a nenáročného tvorečka, který patří mezi takzvané vznášivky. Měří asi jeden milimetr a vzhledem připomíná trepku s parohy. V potravní pyramidě se pohybuje kolem jejího dna. Pro vědce je zajímavý hlavně tím, jak rychle se množí.
Rozmnožuje se, dospívá a vytváří novou generaci přibližně jednou za dvacet dní. Dvacet generací se tedy vystřídá přibližně za jeden rok. A to je pro vědu skvělá příležitost ostestovat si jejich schopnost odolávat podmínkám budoucího světa.
Přesně to udělal tým šesti vědců pod vedením bioložky Melissy Pespeniové z Vermontské univerzity a postdoktoranda Reida Brennana. V rámci prvního laboratorního experimentu svého druhu vystavili tisíce těchto vznášivek vysokým teplotám a vysokým hladinám oxidu uhličitého – tedy podmínkám, jaké budou s vysokou pravděpodobností panovat v oceánech v budoucnosti. Poté vzali část těchto organismů a vrátili je do výchozích podmínek, tedy takových, jaké v oceánech panují dnes. A pak sledovali, co udělají další tři generace.
Výsledky vydané v časopise Nature Communications „ukazují, že existuje naděje,“ říká Pespeniová, „ale také složitost toho, jak život reaguje na klimatické změny.“
Cena za přizpůsobivost
Naděje pramení z pozorování, která ukázala, že vznášivky v podmínkách simulujících změny klimatu nezahynuly. Dokázaly přežít – a dokonce se jim v nich dařilo. Vědci přitom zaznamenali mnoho změn v genech těchto tvorů souvisejících s tím, jak zvládají tepelný stres, jak jim roste kostra v kyselejších vodách, jak vyrábějí energii a další buněčné procesy ovlivněné změnou klimatu.
To podle biologů ukazuje, že tito živočichové mají ve své genetické výbavě schopnost přizpůsobit se už během pouhých dvaceti generací a vyvinout se tak, aby si udrželi svou zdatnost i v radikálně změněném prostředí. Pozorování týmu podporují myšlenku, že by celá tato rozšířená skupina členovců, jimiž se živí mnoho komerčně významných druhů ryb, mohla být odolná vůči bezprecedentně rychlému oteplování a okyselování, které v oceánech v současné době rozpoutalo využívání fosilních paliv člověkem.
Zajímavé ale bylo i to, co se stalo se vznášivkami, které byly vráceny do výchozích podmínek. Právě u nich se totiž ukázalo, jaká je cena za adaptaci. Flexibilita, která jim pomohla vyvíjet se po dvacet generací, totiž byla narušena, když se pokusili vrátit do dřívějších příznivých podmínek.
Po návratu „domů“ byly vznášivky méně zdravé a vytvářely výrazně menší populace. Po třech generacích se sice dokázaly znovu vyvinout do původních podmínek, ale ztratily schopnost tolerovat omezený přísun potravy a vykazovaly sníženou odolnost vůči dalším novým formám stresu.
„Pokud se tito tvorečkové nebo jiné organismy budou muset vydat touto adaptační cestou a vynaložit část své genetické variability na to, aby se vypořádali se změnou klimatu, budou schopni tolerovat nějaký nový environmentální stresor, nějakou jinou změnu v prostředí?“ ptá se Pespeniová. Odpověď na ni ale zatím nezná.
