Биологи решают глобальный кризис вымирания
Изменение климата ускоряется, что приводит к перестройке природы: одни виды процветают, другие исчезают. Биоразнообразие — уникальное разнообразие видов на планете — находится под угрозой. Согласно докладу ООН 2019 года, изменение климата повысило риск исчезновения для почти 1 миллиона видов растений и животных.
Биологи из Техасского университета в Арлингтоне изучают этот кризис и ищут устойчивые решения для поддержания здоровых экосистем.
Заболевания карибских кораллов
Профессор биологии Лора Майдларц оценивает, что 30–50% видов кораллов в Карибском море находятся под угрозой исчезновения. Многие из них страдают от болезней, распространение которых усилилось из-за изменения климата.
Её лаборатория изучает иммунный ответ кораллов на такие болезни, как белая чума, болезнь потери тканей каменистых кораллов (stony coral tissue loss disease, SCTLD) и чёрная полосатая болезнь.
SCTLD — высококонтагиозное заболевание, быстро убивающее ткани коралла. Исследования показывают, что после заражения одного полипа колония может погибнуть за недели или месяцы. Происхождение SCTLD плохо изучено, а его патоген неизвестен, что затрудняет понимание путей передачи и разработку лечения.
Исследование лаборатории Майдларц, опубликованное в ISME Communications, выявило ДНК-свидетельства присутствия вирусов в колониях кораллов, поражённых SCTLD. Эти данные помогут охарактеризовать наличие и отсутствие вирусов в колониях карибских кораллов и прояснить их потенциальную роль в развитии SCTLD.
«Это многообещающее открытие, которое углубит наши знания об инфекционных болезнях кораллов и способах их предотвращения», — сказала Майдларц.
Потеря среды обитания амфибий
Доцент биологии Люк Фришкофф изучает, как воздействие человека на окружающую среду влияет на риск вымирания видов.
Чтобы помочь определить и расставить приоритеты в охране видов, находящихся в наибольшей опасности, его команда исследовала влияние потери среды обитания на популяции амфибий по всему миру. Основная цель — понять, как особенности видов определяют их реакцию на преобразование среды.
На основе данных 18 исследований, охватывающих 154 вида, команда обнаружила, что арбореальность (обитание на деревьях) повышает чувствительность вида к преобразованию среды. Кроме того, ключевым фактором оказалась связь репродуктивных процессов амфибий с водными источниками. Результаты также подтвердили, что «победители» и «проигравшие» при изменении среды обитания часто определяются теплоустойчивостью: виды с более высокой толерантностью имеют больше шансов выжить в изменённых человеком местообитаниях.
«Сохранение биоразнообразия зависит от нашей способности выявлять виды, наиболее чувствительные к антропогенным изменениям, особенно к преобразованию среды обитания и изменению климата», — отметил Фришкофф.
Потеря биоразнообразия в пресноводных системах
Исследования доцента биологии Софии Пасси сосредоточены на биоразнообразии пресноводных экосистем США. Реки, озёра и водно-болотные угодья содержат непропорционально высокое видовое разнообразие, занимая при этом очень малую площадь поверхности Земли. Это делает их особенно уязвимыми к изменению климата.
Исследование её лаборатории показало, как различные уровни выбросов парниковых газов могут повлиять на распространение видов в водотоках США. Используя данные о 336 видах водорослей, насекомых и рыб из 1227 водотоков, команда спрогнозировала изменения в их распространении к 2050 и 2070 годам.
Прогноз Пасси указывает на широкое распространение теплолюбивых видов, многие из которых обладают нежелательными характеристиками: инвазивностью, склонностью к гибридизации и угрозой для качества воды. В то же время ожидается сокращение численности холодноводных видов. У важных для рекреации видов, таких как ручьевая форель, может исчезнуть более 80% их нынешнего ареала.
«Когда страдают пресноводные системы, страдают и люди, — сказала Пасси. — Поскольку масштабы перестройки сообществ зависят от серьёзности изменения климата, наше правительство ещё может реализовать экологическую политику для защиты здоровья и целостности речных экосистем страны».