Auf der ganzen Welt entwickeln sich weiterhin neue Arten, da sich verschiedene Gruppen von Organismen trennen und unterschiedliche Wege einschlagen. Was passiert, wenn man den Klimawandel hinzufügt?
Das ist die Frage, die Thomas HQ Powell, Assistenzprofessor für Biowissenschaften an der Binghamton University, State University of New York, und sein Labor in „Contrasting effects of warming in diverging Insects“ beantworten wollen, das kürzlich in veröffentlicht wurde Ökologiebriefe.
In den 1850er Jahren begann sich die Apfelmadenfliege – ein großer landwirtschaftlicher Schädling – im Hudson Valley in zwei Populationen aufzuspalten. Man ernährte sich weiterhin von den Früchten der in der Region heimischen Weißdornbäume. Die andere verlagerte sich auf eine neue Nahrungsquelle: Apfelbäume, die ursprünglich von englischen Kolonisten in Nordamerika eingeführt wurden.
„Der Entomologe, der dies entdeckte, korrespondierte tatsächlich mit Darwin darüber, dass es möglicherweise ein Beispiel für die Entstehung von Arten in Echtzeit sei. Erst als das System Ende des 20. Jahrhunderts von Forschern wieder aufgegriffen wurde, fanden wir heraus, dass er Recht hatte.“ „, sagte Powell.
Weißdorn trägt drei oder vier Wochen später Früchte als Äpfel, was zu einer Verschiebung der Fortpflanzungspläne beider Populationen führt. Dies hat wiederum Auswirkungen auf mehrere Arten parasitischer Wespen, die sich von der Madenfliege ernähren, und zeigt das empfindliche Gleichgewicht, das den Ökosystemen zugrunde liegt.
Für ihr Experiment züchteten die Forscher Populationen von Apfel- und Weißdornfliegen und Schlupfwespen unter Bedingungen, die dem saisonalen Durchschnitt der Klimadaten der letzten 10 Jahre entsprachen, und dann wärmeren Bedingungen, die 50 bis 100 Jahre in die Zukunft projiziert wurden. Die Ergebnisse haben wichtige Auswirkungen auf die Artenvielfalt der Insekten, betont Powell.
Obwohl sie sich am selben Ort befanden, reagierten die beiden Fliegenpopulationen auf diese Temperaturänderung auf völlig unterschiedliche Weise. Die Weißdornbewohner schienen widerstandsfähiger zu sein, möglicherweise aufgrund der größeren genetischen Vielfalt. Der Lebenszyklus der Apfelfliegen war mit dem ihrer Wirtspflanze phasenverschoben, was ihr Überleben gefährdet machte und möglicherweise den Artbildungsprozess zum Stillstand brachte.
Der Lebenszyklus der Schlupfwespen wurde jedoch durch die Hitze nicht beeinträchtigt – was schlimme Folgen haben könnte, wenn sie nicht mehr mit dem Lebenszyklus ihrer Beute in Einklang stehen.
Durch natürliche Anpassung kann möglicherweise langfristig ein gewisses Gleichgewicht in gestörten Systemen wiederhergestellt werden, einer schnellen Entwicklung stehen jedoch große Hindernisse im Weg. Lebensräume sind beispielsweise tendenziell kleiner und fragmentierter, was die genetische Variabilität begrenzt, die Organismen benötigen, um auf sich entwickelnde Belastungen zu reagieren.
„Es ist nicht nur so, dass der Klimawandel die Evolution durch den möglichen Zusammenbruch dieser klassischen Artbildungsgeschichte stört, sondern auch, dass die schnelle Entwicklung der Fliegen einen starken Einfluss darauf hat, wie anfällig sie für den Klimawandel sind“, sagte Powell.
„Wenn wir also feststellen, dass die Auswirkungen dieser zukünftigen Bedingungen völlig unterschiedlich sein könnten, sogar für identische Fliegen aus demselben Lebensraum, die sich erst seit dem 19. Jahrhundert entwickelt haben, könnten wir ein weit verbreitetes Chaos im ökologischen Timing von Insektengemeinschaften erleben.“ die kommenden Jahrzehnte.“
Mehr Informationen:
Die simulierte Klimaerwärmung führt zu asymmetrischen Reaktionen im zeitlichen Ablauf der Lebensgeschichte von Insekten und könnte ein klassisches ökologisches Artbildungssystem stören. Ökologiebriefe (2023).