Mnozí vědci předpokládají, že po roce 2100 naše civilizace způsobí další velké vymírání. Naznačují to mimo jiné analýzy výkyvů koloběhu uhlíku mezi atmosférou, oceány a zeminami v průběhu věků.

Země za posledních 540 milionů let prošla pěti masovými vymíráními. Život se z nich vždy vzpamatoval. Pro mnoho živočichů však bylo vymírání konečnou. 

Kteří z živočichů nemusí přežít šesté vymírání, naznačuje studie vědců z českého Ústavu živočišné fyziologie a genetiky a několika amerických univerzit, o které na svém webu informuje Akademie věd.

Máte genetický bonus?

„S nynějšími změnami globálního klimatu od historických normálů se jednotlivé druhy stále víc ocitají v podmínkách, které překračují jejich fyziologické možnosti. O tom, které z nich přežijí, může rozhodnout genetická výbava.

Vědci ve studii publikované v časopise Nature Communications určili soubor genů, které jsou spojené s ochranou buněk před oxidačním stresem. Tyto geny umožňují druhům přežít v extrémních klimatických podmínkách. Vytvářejí univerzální genetickou výbavu, která může ovlivnit osud druhů během současného globálního oteplování.

„Naše výsledky ukazují, jak rozdíly v genetické výbavě mezi populacemi stejného druhu mohou ovlivnit jejich odolnost vůči klimatickým změnám. Některé druhy mají repertoár univerzálních adaptivních genů, které jim umožňují odolávat oxidačnímu stresu vyvolanému extrémními teplotami,“ vysvětluje na webu Akademie věd vedoucí vědeckého týmu Petr Kotlík.

Tyto druhy tak vlastní „genetický bonus“ využitelný pro přežití globálního oteplování, které provází podobný stres jako výstup do vysokých nadmořských výšek.

Vědci využili jako modelový druh výzkumu norníka rudého, který se běžně vyskytuje v lesích Evropy. Porovnáním genomů různých populací tohoto hlodavce zjistili, že soubor genů odpovědný za ochranu buněk před oxidačním stresem je klíčový pro jeho schopnost přežít v různých klimatických podmínkách.

„Kromě hemoglobinového genu je takovým genem například gen Epas1, který stimuluje produkci červených krvinek. Překvapivým zjištěním je, že u jiných druhů savců včetně člověka ty samé geny pomáhají přežít ve vysokých nadmořských výškách, jako třeba na Tibetské náhorní plošině,“ říká o sledovaných genech Silvie Marková, spoluautorka studie

Tyto univerzální adaptivní geny pomáhají organismům přežít v různých životních podmínkách, od teplotních extrémů v nižších nadmořských výškách po nedostatek kyslíku ve vysokohorském prostředí.

Chybí vám rozmanitost? Tak si ji vypůjčte

Schopnost živých organismů přizpůsobit se novým klimatickým podmínkám závisí na mnoha různých genech. Klíčovým faktorem pro přežití druhů v nových podmínkách je, aby byly tyto geny různorodé Tím se podpoří přírodní výběr.

Genetické modely ve studii však ukazují, že některé populace čelí klimatické změně bez dostatečné genetické výbavy. V takovém případě se klíčovým faktorem pro jejich adaptaci stává schopnost přijetí genetických vlastností od populací, které jsou teplejšímu klimatu lépe přizpůsobené.

„Jako příklad můžeme uvést norníky v Anglii a ve Skotsku. Naše výsledky ukazují, že norníci ve Skotsku jsou již dnes z hlediska adaptace na hranici svých možností. Aby se mohli přizpůsobit změně klimatu, která je čeká, budou potřebovat získat nové, ‚teplomilnější‘ varianty adaptivních genů od norníků v Anglii, kteří je mají,“ popisuje proces adaptace Petr Kotlík.

Z nedávných extrémních letních vln veder v Británii a kontinentální Evropě se dá podle autorů studie soudit, že tempo globálního oteplování může být ještě rychlejší, než současné klimatické modely předpokládají. Život na Zemi bude muset čelit teplotním extrémům, které měly původně přijít až v následujících desetiletích.

„Náš další výzkum proto bude zaměřen na přizpůsobení se novým, možná ještě pesimističtějším scénářům klimatických změn. Je naší prioritou pochopit, jak se druhy mohou adaptovat na neustále se měnící podmínky a jak můžeme přispět k udržení genetické rozmanitosti, která je klíčová pro zachování biodiverzity na naší planetě,“ upozorňuje Petr Kotlík.

Blížíme se k bodu zvratu

Geofyzik Daniel Rothman z Massachusettského technologického institutu (MIT) upozorňuje, že při současném tempu emisí oxidu uhličitého můžeme brzy dosáhnout meze uhlíku, která vyvolá šesté masové vymírání. V takovém případě dostane biodiverzita tvrdou ránu.

Rothman ve studii zveřejněné v magazínu Science spočítal, že k tomu, abychom dosáhli hranici rovnající se minulým vymíráním, bude nutné do oceánů přidat dalších 310 gigatun uhlíku. To vypadá jako hodně, ale takové množství dalších emisí do roku 2100 očekávají i ty optimističtější scénáře vývoje změny klimatu. Tedy i scénáře, ve kterých své emise budeme výrazně krotit.