I cambiamenti climatici stanno evocando una corsa vorticosa che sembra offrire ad alcune creature opportunità di prosperare. Gli scienziati che elaborano scenari sovralimentati avvertono che la differenza tra coping stagionale e adattamento a lungo termine è vasta e difficile da prevedere.
I biologi della Michigan State University hanno studiato le libellule – che assomigliano alle libellule e sono abbondanti sia come predatori che come prede nelle zone umide – per capire cosa succede durante il loro ciclo di vita dalla ninfa all’insetto alato, insieme a cosa mangiano quando le estati diventano più calde e più lunghe.
Il loro lavoro in questa settimana Atti della Royal Society B ha una svolta: combina stagioni di lavoro osservativo e sperimentale sul campo e in laboratorio con il contributo di un ecologista teorico, un matematico di formazione con crediti di modellazione sovradimensionati.
I risultati: uno sguardo più realistico su ciò che un’estate calda può portare a uno stagno vicino e un nuovo rispetto per la velocità accecante che il riscaldamento globale sta portando.
“Stiamo vedendo che il ritmo del cambiamento climatico è molto più rapido di quanto gli organismi abbiano sopportato nella loro esperienza evolutiva”, ha affermato la coautrice Phoebe Zarnetske, professoressa associata di biologia integrativa.
PI del laboratorio Spatial and Community Ecology (SpaCE) e direttore, IBEEM. “Quel ritmo rapido sarà ancora più un problema con l’aumento di eventi estremi come le ondate di calore”.
Il lavoro in “Life-history responses to temperature and seasonity mediate ectotherm consumer-resource dynamics under climate warming” rileva che l’inserimento del giusto livello di dati raccolti dalle esperienze sul campo, in particolare gli effetti dei cambiamenti stagionali della temperatura sui cicli di vita dei consumatori, crea una maggiore robusto modello di simulazione predatore-preda. Il lavoro differisce dai risultati di modelli simili con meno realismo biologico che prevedevano che le tendenze al riscaldamento avrebbero condannato i predatori. Vedono le damigelle del Michigan che sopravvivono al riscaldamento climatico passando a un ciclo di vita simile ai loro parenti meridionali, eseguendo due cicli di vita in una stagione anziché uno.
Il lavoro si è sviluppato dal lavoro della prima autrice Laura Twardochleb come studentessa di dottorato nel laboratorio di Zarnetske. Aveva trascorso del tempo osservando il ciclo di vita di un anno delle libellule nel Michigan. Emergono da adulti dagli stagni in primavera. Si accoppiano, si riproducono e i giovani crescono per più di un anno nello stagno mangiando zooplancton. Fanno buoni soggetti di studio, ha detto, perché prosperano sia fuori che in laboratorio.
Twardochleb, ora con il Consiglio di controllo delle risorse idriche dello Stato della California, faceva parte del programma di ecologia, evoluzione e comportamento della MSU e come parte di questo ha seguito un corso di Chris Klausmeier, professore di biologia vegetale e biologia integrativa della Fondazione MSU.
Ha visto che i primi modelli che proiettavano come i climi caldi avrebbero influenzato i predatori ectotermici erano significativamente più semplici della natura che stava osservando. Per prima cosa, i modelli non tenevano conto del cambio di stagione del nord. I modelli inoltre non tenevano traccia delle dimensioni e del tasso di crescita di un predatore e dei cambiamenti nel loro ciclo di vita con il riscaldamento.
Nel frattempo, Klausmeier, un ecologista teorico, stava riconoscendo la salsa speciale che uno sperimentatore porta quando crea modelli matematici che prendono ipotesi su come gli organismi si comportano, crescono, nascono, muoiono.
“Posso inventare qualsiasi modello che voglio non vincolato dalla realtà”, ha detto Klausmeier. “Ma questo è un po’ pericoloso perché ovviamente vuoi qualcosa legato al mondo reale. Quando ti unisci a uno sperimentatore puoi portare non solo i risultati e i parametri sperimentali, ma anche portare la profonda storia naturale e la conoscenza nel sistema per conoscere il variabili chiave e vincoli.”
Il lavoro, tenendo conto di un clima più caldo, ma ancora stagionale, mostra come le damigelle possono crescere e riprodursi più rapidamente. Creando un modello che consentisse solo alle libellule virtuali di vivere un ciclo di vita di un anno in un mondo più caldo, si sono esaurite e sono morte. L’estinzione era all’orizzonte.
Ma concedi agli insetti la possibilità di portare due generazioni in una stagione e prosperare era una possibilità. “Molte modelle hanno detto [predators] moriremo di fame”, ha detto Twardochleb. “Questo è ciò che è eccitante: possiamo rendere i modelli più realistici”.
Twardochleb ha affermato che il lavoro è una buona base per capire come altre specie risponderanno a un mondo più caldo, in particolare specie come le zanzare che sono sia fastidiose che potenzialmente portatrici di malattie.
Zarnetske ha aggiunto che la sfida continua andrà oltre l’idea che specie diverse si adatteranno a un nuovo mondo. Il cambiamento climatico sta superando questo tipo di evoluzione in un modo senza precedenti. E le condizioni meteorologiche estreme — ondate di caldo, siccità, inondazioni — sono un’intera variabile.
“Questo è il nostro prossimo passo”, ha detto Zarnetske. “L’imprevedibilità è difficile.”
Il lavoro è stato sostenuto dalla National Science Foundation, dalla NASA, dal Department of Fisheries and Wildlife and Environmental Science and Policy Program della MSU, dalla Kellogg Biological Station e dalla Society for Freshwater Science.
Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com
