Skarlatová opičí květina nabízí naději: Evoluce může držet krok se změnou klimatu.
PřírodaZatímco lidstvo zkouší různé strategie, jak pomoci druhům vyrovnat se s oteplujícím se světem, příroda sama ukazuje překvapivou schopnost adaptace.
Zatímco lidstvo zkouší různé strategie, jak pomoci druhům vyrovnat se s oteplujícím se světem, příroda sama ukazuje překvapivou schopnost adaptace. Skarlatová opičí květina (Mimulus cardinalis), nízká trvalka s nápadnými červenými květy, prokázala genetickou kapacitu pro rychlou evoluci tváří v tvář extrémnímu suchu. Tento objev, publikovaný ve vědeckém časopise Science, naznačuje, že existuje naděje, že alespoň některé druhy dokážou držet krok s rychlostí klimatických změn a nabízí genetické vodítka, která by mohla pomoci při výběru konkrétních rostlin lépe přizpůsobených teplejšímu světu.
Amy Angert, ekoložka z University of British Columbia (UBC) a hlavní autorka studie, zdůrazňuje: „Panovaly obavy, že změna klimatu probíhá příliš rychle a její dopady jsou příliš rozsáhlé na to, aby s ní evoluce dokázala držet krok. Náš výzkum ukazuje, že v případě opičí květiny a pravděpodobně i podobných divokých rostlin se skutečně mohou přizpůsobit a ‚zachránit se‘.“ Tyto nové poznatky vzešly ze šťastné shody okolností. Angert a její kolegové začali sbírat semena skarlatové opičí květiny z různých částí Oregonu a Kalifornie na počátku 21. století, v době, kdy se region již potýkal s takzvaným „megasuchem“. Vědci tehdy netušili, že nejtěžší epizoda tohoto sucha nastane v letech 2012 až 2015, což vytvoří nejsušší podmínky, jaké Kalifornie zažila za více než 10 000 let.
Tato situace poskytla vědcům jedinečnou příležitost sledovat evoluci v reálném čase, a to jak na úrovni celých populací květin, tak v jejich DNA. Pomocí semen shromážděných před rokem 2012 z 55 různých populací opičí květiny hledali vědci v jejich DNA vzorce, které korelovaly s vystavením sušším a teplejším podmínkám. Objevili 215 úseků DNA, kde některé květiny měly variace, které odpovídaly jejich umístění v těchto drsnějších prostředích. Tyto genetické rozdíly byly spojeny s rychlostí fotosyntézy a fungováním průduchů – malých pórů v listech, které kontrolují pohyb plynů a vody mezi vzduchem a rostlinou.
Následně vědci zkoumali semena shromážděná z 11 populací opičí květiny z různých částí regionu v letech 2010 až 2016, tedy v období nejextrémnějšího sucha. Zjistili, že vzorce DNA spojené se suchem se staly běžnějšími ve třech z těchto populací. Poté, co sucho polevilo, tyto tři populace se zotavily nejrychleji, což naznačuje, že zvýšená přítomnost těchto variant DNA jim poskytla výhodu. „V podstatě jsme zjistili, že populace, které se zotavily, jsou zároveň populace, které se vyvíjely nejrychleji,“ uvedl první autor Daniel Anstett, profesor Cornell University.
Výzkum ukazuje, že je možné nalézt genetické vodítka k schopnosti rostliny vyrovnat se s extrémy, které se v budoucnu pravděpodobně stanou běžnějšími, a to ještě předtím, než taková epizoda nastane. „To je křišťálová koule, kterou můžeme použít k předpovídání budoucnosti,“ řekl Anstett. „Identifikace genů zapojených do této evoluce by nám pomohla pochopit, jaké vlastnosti umožňují populacím přežít tato prodloužená období sucha.“ To by zase mohlo pomoci při řízení ochrany přírody, jelikož lidé hledají verze druhů nejlépe přizpůsobené měnícímu se klimatu. Není to však jednoduché. Například některé skupiny opičí květiny zaznamenaly pokles hojnosti této DNA „odolné vůči suchu“, což naznačuje, že za specifických podmínek mohla tato DNA mít i nějakou nevýhodu. Navíc ne všechny rostliny se budou moci vyvíjet tak rychle jako rychle se rozmnožující opičí květina. Vezměme si například pomalu rostoucí stromy, které žijí po staletí. „Ne všechny druhy se dokážou vytáhnout z problémů samy,“ řekla doktorka Angert. „Otázkou zůstává, které druhy budou jako opičí květina a které budou spíše jako douglaska nebo červený cedr.“