Publikation

Adaptation, extinction and global change

AutorIn

Bell G & Colllins S

Veröffentlichung
2008
Quelle
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Beschreibung

Wir erörtern drei miteinander verknüpfte Themen: das natürliche Tempo von Umweltveränderungen und Anpassung, die Wahrscheinlichkeit, dass sich eine Population an eine potenziell tödliche Veränderung anpasst, und die Anpassung an einen erhöhten CO2-Gehalt, den Hauptverursacher der globalen Klimaveränderung.

1. Die Veränderung von Umweltbedingungen wird durch Potenzfunktionen bestimmt, die zeigen, dass der natürliche Logarithmus der Differenz der Bedingungen mit dem natürlichen Logarithmus der verstrichenen Zeit mit einer Rate von 0,3-0,4 zunimmt. Dies führt zu einer starken, aber schwankenden Selektion in vielen natürlichen Populationen.

2. Die Auswirkung wiederholter negativer Veränderungen auf die mittlere Fitness hängt eher von ihrer Häufigkeit als von ihrer Schwere ab. Führt die Verschlechterung der mittleren Fitness zu einem Rückgang der Population, so kann starker Stress zum Aussterben führen. Eine evolutionäre Rettung vor dem Aussterben erfordert eine reichhaltige genetische Variation oder eine hohe Mutationsrate und damit eine hohe Populationsgröße. Obwohl natürliche Populationen einer recht intensiven Selektion standhalten können, gelingt es ihnen oft nicht, sich anthropogenen Stressfaktoren wie Verschmutzung und Versauerung anzupassen und sterben daher oft aus.

3. Experimentelle Selektionslinien von Algen zeigen keine spezifische Anpassung an eine erhöhte CO2-Konzentration. Die Ergebnisse deuten eher darauf hin, dass die Algen bei einer Erhöhung der CO2-Konzentration aufgrund mutationsinduzierter Degeneration ihre Eigenschaft zur Anreicherung von Kohlenstoff verlieren. Dies wird wahrscheinlich die Bedeutung der Ozeane als Kohlenstoffsenke verringern. Erhöhte CO2-Konzentrationen werden wahrscheinlich auch zu Veränderungen in der Zusammensetzung der Phytoplankton-Gemeinschaft führen, obwohl noch nicht klar ist, wie diese aussehen werden.

Wir betonen, wie wichtig experimentelle Evolutionsanalysen für das Verständnis und die Vorhersage der biologischen Reaktion auf den globalen Wandel sind. Dies wird eine der Hauptaufgaben der Evolutionsbiologinnen und der Evolutionsbiologen im kommenden Jahrzehnt sein.