Οι λειχήνες μπορεί να χρειαστούν ένα εκατομμύριο χρόνια για να προσαρμοστούν στον 1°C της θέρμανσης του κλίματος

 Μια από τις πιο σημαντικές συμβιωτικές συνεργασίες της ζωής μπορεί να απειληθεί από το θερμαινόμενο κλίμα.

Οι λειχήνες - ένας σύνθετος οργανισμός που αποτελείται από κυανοβακτήρια ή φύκια που εμπλέκονται στο σώμα ενός μύκητα - μπορεί να ξεπεραστούν εξελικτικά λόγω της αλλαγής των κλιματικών συνθηκών χάρη στον αργό ρυθμό εξέλιξης στο συστατικό των φυκιών της αρχαίας συνεργασίας.

Ο Μάθιου Νέλσεν στο Μουσείο Field στο Σικάγο και οι συνεργάτες του διερεύνησαν πώς οι κλιματικές προτιμήσεις των φυκιών λειχήνων – που ο Νέλσεν περιγράφει ως ο «κακομαθημένος» συνεργάτης των λειχήνων – έχουν αλλάξει κατά τη διάρκεια του εξελικτικού χρόνου και πώς αυτό σχετίζεται με το τι είναι τα φύκια αντιμετωπίζοντας τη συνεχιζόμενη κλιματική αλλαγή.

Η ομάδα εστίασε σε ένα μόνο γένος φυκιών, το Trebouxia , το οποίο βρίσκεται σε περίπου 7000 είδη λειχήνων. Για σύγκριση, υπάρχουν μόνο περίπου 6400 περιγραφόμενα είδη θηλαστικών στη Γη σήμερα.

«Πραγματικά θέτει σε προοπτική ότι αυτή είναι μια μεγάλη ποικιλία για τη διατήρηση αυτών των φυκών», λέει ο Nelsen.

Η ομάδα συνέλεξε δεδομένα για το πού εμφανίζεται το Trebouxia σε όλο τον κόσμο και σημείωσε τις κλιματικές συνθήκες σε κάθε τοποθεσία. Η ομάδα χρησιμοποίησε επίσης μια βάση δεδομένων των γονιδίων Trebouxia για να δημιουργήσει ένα παγκόσμιο οικογενειακό δέντρο για τα φύκια, το οποίο αποκάλυψε ποιες μορφές των φυκών ήταν προγονικές των άλλων. Χρησιμοποιώντας όλες αυτές τις πληροφορίες, η ομάδα του Nelsen θα μπορούσε να υπολογίσει πόσο γρήγορα η Trebouxia – και οι λειχήνες μέσα στις οποίες ζει – έχουν προσαρμοστεί στις μεταβαλλόμενες κλιματικές συνθήκες στο παρελθόν.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα φύκια αργούσαν να προσαρμοστούν στα νέα κλίματα, μεταβάλλοντας τις προτιμήσεις θερμοκρασίας κατά λιγότερο από 1°C κάθε εκατομμύριο χρόνια. Αυτός ο ρυθμός είναι «ουσιαστικά χαμηλότερος» από την άνοδο της παγκόσμιας θερμοκρασίας από 1°C έως 4°C που προβλέπεται για τα επόμενα 80 περίπου χρόνια, λέει ο Nelsen.

«Είναι εκπληκτικό που είναι τόσο χαμηλό», λέει ο Nelsen, σημειώνοντας ότι το ποσοστό είναι στο χαμηλότερο όριο αυτού που έχει υπολογιστεί για ένα ευρύ φάσμα ομάδων φυτών και ζώων σε προηγούμενες μελέτες. «Είναι πραγματικά απογοητευτικό να βλέπεις πραγματικούς αριθμούς και δεδομένα που δείχνουν πόσο αντιφατικά είναι αυτά τα δύο ποσοστά: ο προβλεπόμενος ρυθμός της παγκόσμιας κλιματικής αλλαγής, έναντι του ρυθμού με τον οποίο άλλαξαν οι [προτιμήσεις] στο παρελθόν».

Ο Τζέιμς Λέντεμερ στον Βοτανικό Κήπο της Νέας Υόρκης λέει ότι ο μεγαλύτερος χρόνος γενεάς θα μπορούσε να κάνει την ταχεία εξέλιξη λιγότερο πιθανή και ότι η βιολογία των λειχήνων μπορεί να εξηγήσει εν μέρει τον αργό ρυθμό της εξέλιξης.

«Ποιος είναι ο χρόνος δημιουργίας ενός οργανισμού που μπορεί ουσιαστικά να ζήσει για πάντα, με πολλούς τρόπους;» λέει ο Lendemer.

Ο Nelsen προβλέπει ότι οι λειχήνες που εξαρτώνται από την Trebouxia θα εξαφανιστούν από πολλά από τα μέρη στα οποία βρίσκονται σήμερα, αν και μπορεί επίσης να υπάρξει κάποια μετανάστευση των λειχήνων σε τοποθεσίες με ανεκτές θερμοκρασίες και υγρασία.

«Θα πρέπει να αλλάξουν τη διανομή τους», λέει. «Θα πρέπει να διασκορπιστούν για να κυλήσουν με τις γροθιές».

Έπειτα, υπάρχει το ζήτημα εάν ο βιότοπος στον μεταναστευτικό προορισμό είναι κατάλληλος ακόμη και για τους λειχήνες, λέει ο Lendemer. Η περιβαλλοντική υποβάθμιση που προκαλείται από τον άνθρωπο σημαίνει ότι υπάρχουν όρια στη διαθέσιμη περιοχή στην οποία μπορούν να εξαπλωθούν οι λειχήνες, ανεξάρτητα από το πόσο φιλόξενο μπορεί να είναι το κλίμα. Άλλοι λειχήνες μπορεί να χρειαστεί να δημιουργήσουν νέες συνεργασίες φυκιών-μυκήτων για να επιβιώσουν.

Όλα αυτά θα μπορούσαν να έχουν εκτεταμένες οικολογικές επιπτώσεις. Οι λειχήνες παίζουν κρίσιμους ρόλους στη σταθεροποίηση του εδάφους και τη συγκράτηση της υγρασίας και μπορούν να χρησιμεύσουν ως τροφή ή καταφύγιο για τα ζώα.

"Η γενική εικόνα αυτού που αντιπροσωπεύει μια δυνητικά τρομερή κατάσταση είναι σίγουρα πραγματική, γιατί γνωρίζουμε ότι οι λειχήνες επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από τις γρήγορες αλλαγές", λέει ο Lendemer - για παράδειγμα, οι αλλαγές λόγω της ρύπανσης ή της φυσικής διαταραχής του περιβάλλοντος από τον άνθρωπο.

Για τον Nelsen, τα πιθανά επόμενα βήματα περιλαμβάνουν τη χρήση της προσέγγισης αυτής της μελέτης για την απόκτηση γνώσεων σχετικά με το ρυθμό προσαρμογής του κλίματος από τους συνεργάτες των μυκήτων και τις εργαστηριακές μελέτες για την επαλήθευση των θερμικών ορίων των συμβιών των φυκιών.

Αναφορά περιοδικού: Frontiers in Microbiology , DOI: 10.3389/fmicb.2022.791546

Read more: https://www.newscientist.com/article/2308221-lichens-may-take-a-million-years-to-adapt-to-1c-of-climate-warming/#ixzz7L52UlcZ7