Att hitta den optimala miljön och undvika oföränderliga förhållanden har varit en utmaning för arter i hela livets historia på jorden. Men som klimatet förändras, många växter och djur kommer sannolikt att hitta sitt favoriserade hem mycket mindre gästvänliga.

På kort sikt kan djur reagera genom att söka skydd, medan växter kan Undvik uttorkning genom att stänga de små porerna på sina löv. Under längre perioder är emellertid dessa beteendemässiga reaktioner ofta inte tillräckligt. Arter kan behöva migrera till mer lämpliga livsmiljöer för att undvika hårda miljöer.

Under glacialtiden blev till exempel stora svängningar av jordens yta obehagliga för många växter och djur som isplattor expanderade. Detta resulterade i att befolkningar migrerade bort från eller dö av i delar av deras intervall. Att fortsätta genom dessa tider med svåra klimatförhållanden och undvika utrotning, skulle många populationer migrera till områden där de lokala förhållandena var mer tillmötesgående.

Dessa områden har kallats "refugier"Och deras närvaro har varit avgörande för många arter, och kan vara igen. Men den snabba hastigheten på den globala temperaturen ökar, i kombination med den senaste mänskliga aktiviteten, kan göra detta mycket svårare.

Hitta refugia

Bevis för närvaro av historiska klimatförekomster kan ofta vara som finns inom en arts genom. Storleken på populationer som sträcker sig från ett bostadshus är i allmänhet mindre än förälderpopulationen inom dem. Således kommer de expandande populationerna i allmänhet att förlora genetisk mångfald, genom förfaranden såsom genetisk drift och inavel. Av sekvensering av genomerna av multipla individer inom olika populationer av en art, vi kan identifiera var hotbeds av genetisk mångfald ligger och därmed identifiera potentiella tidigare refugia.

Mina kollegor och jag nyligen undersökt befolkningens genetiska mångfald i smalblads hopbush, en inhemsk australiensisk fabrik som fick sitt vanliga namn från dess användning i öltillverkning av tidiga europeiska australier. Hoppbushen har en rad livsmiljöer, från skogsmarker till steniga bergskedjor, och har a bred fördelning över södra och centrala Australien. Det är en mycket hårdartad art med en stark tolerans för torka.

Vi fann att populationer i Flinders Ranges har mer genetisk mångfald än de öster om områdena, vilket tyder på att dessa populationer är rester av ett historiskt bostadshus. Bergskedjor kan ge idealisk tillflykt, med arter som bara behöver migrera korta sträckor upp eller nerför sluttningen för att förbli inom sina optimala klimatförhållanden.

I Australien ledde toppen av den senaste istiden till torktumlare, särskilt i mitten. Som ett resultat av detta migrerade många växt- och djurarter gradvis över landskapet till de södra områdena som var mer fuktiga. Inom den södra centralregionen, ett område som kallas Adelaide Geosyncline har erkänts som ett viktigt historiskt bostadshus för flera djur och växt arter. Detta område omfattar två betydande bergskedjor: Mount Lofty och Flinders-områdena.

Futugia av framtiden

I tider med ökade temperaturer (i motsats till de lägre temperaturerna som upplevs under istiden) återgår till refugia vid högre höjder or mot polerna kan ge avlastning från ogynnsamt varma och torra förhållanden. Vi är ser redan dessa förändras i artfördelningar.

Men att migrera upp ett berg kan leda till en bokstavlig död ände, eftersom arterna i slutändan når toppen och har ingen annanstans att gå. Det här är fallet för den amerikanska Pika, en kall anpassad släkting till kaniner som bor i bergiga områden i Nordamerika. Det har försvunnit från mer än en tredjedel av sitt tidigare kända intervall som förhållanden har blivit för varma i många av de alpina regioner som det en gång bebos.

Vidare innebär den nästan oöverträffade hastigheten på den globala temperaturökningen att arter behöver migrera i snabba takt. Koppla det här med destruktiva effekter av jordbruk och urbanisering, vilket leder till fragmentering och urkoppling av naturliga livsmiljöer, och migrering till lämplig återhämtning kan inte längre vara möjligt för många arter.

Medan bevis för de kombinerade effekterna av habitatfragmentering och klimatförändring för närvarande är knappa, och de fullständiga effekterna ännu inte är realiserade, är förutsägelserna hemska. Exempelvis ledde modellering av tvillingeffekten av klimatförändringar och fragmentering av livsmiljöer på torka känsliga fjärilar i Storbritannien till förutsägelser av utbredd befolkningsutrotning av 2050.

Inom Adelaide Geosyncline, fokuseringsområdet för vår studie, har landskapet lämnats massivt fragmenterat sedan den europeiska uppgörelsen, med uppskattningar av endast 10% av inhemska skogar kvar i vissa områden. De små fickorna av återstående inbyggd vegetation lämnas därför helt av. Migration och genflöde mellan dessa fickor kommer att begränsas, vilket minskar överlevnadschanserna för arter som hopbush.

Så medan refugia har sparat arter i det förflutna, och poleward och up-slope skift kan ge tillfällig tillflykt för vissa, om de globala temperaturerna fortsätter att stiga, kommer fler och fler arter att drivas bortom sina gränser.

Om författaren

Matt jul, ARC Research Associate, University of Adelaide

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

relaterade böcker

at InnerSelf Market och Amazon