هل يمكن للأنواع أن تتطور بسرعة كافية للبقاء على قيد الحياة مع ارتفاع حرارة الكوكب؟

لأول مرة، رأينا نوعًا كان في حالة تراجع بسبب الطقس القاسي يتعافى من خلال التطور السريع. هل يعني هذا أن الأنواع التي تتعرض بشكل متزايد لارتفاع درجات الحرارة وغيرها من الظروف الصعبة يمكنها التكيف مع ارتفاع درجة حرارة الكوكب؟

من الواضح أن التطور أنقذ عددًا لا يحصى من الأنواع من تغير المناخ في الماضي. على مدى نصف مليار سنة الماضية، تنوع مناخ الأرض من أكثر سخونة مما هو عليه الآن – مع وجود التماسيح في القطب الشمالي – إلى أكثر برودة بكثير. كان على النباتات والحيوانات أن تتكيف من أجل البقاء والهجرة مع تغير المناخ.

لكن القضية الأساسية هي الوقت. حتى الآن، كان أسرع تغير مناخي نعرفه هو الحد الأقصى الحراري الباليوسيني-الأيوسيني، والذي حدث قبل حوالي 56 مليون سنة، عندما ارتفعت درجات الحرارة من 5 درجات مئوية إلى 8 درجات مئوية على مدى فترة 20 ألف سنة تقريبا. الآن يمكن أن ترتفع درجات الحرارة بأكثر من 4 درجات مئوية بحلول نهاية القرن. هل يمكن للتطور أن يحدث فرقًا حقًا خلال مثل هذا الوقت القصير؟

الجواب على ذلك هو بالتأكيد نعم، على الأقل بالنسبة للكائنات ذات الأجيال القصيرة. أحدث الأدلة تأتي من نبات بري يسمى زهرة القرد القرمزية (المحاكاة الكاردينالية) ، والتي تمكنت من تطوير طريقها للخروج من الجفاف الكبير الذي أثر على ولاية كاليفورنيا بين عامي 2012 و 2015.

بدأ دانييل أنستيت – من جامعة كورنيل في ولاية نيويورك – وزملاؤه دراسة زهور القرود في عام 2010، وتقييم مدى جودة أداء النباتات في عدد من المواقع عبر نطاقها كل عام، وأخذ عينات لتسلسل الحمض النووي.

تقول أنستيت إن زهور القرود نباتات محبة للماء وتعيش على ضفاف مجاري المياه، لذا فقد تضررت بشدة من الجفاف. ويقول: “إذا وضعت واحدة في وعاء ولم تسقها لبضعة أيام، فسوف تموت”.

لقد مات بالفعل ثلاثة من السكان المحليين. ولكن يبدو أن العديد من أولئك الذين نجوا قد طوروا القدرة على تحمل الجفاف في ثلاث سنوات فقط، مع وجود طفرات عديدة في أجزاء من الجينوم الخاص بهم مرتبطة بالتكيف مع المناخ ــ وكانت هذه المجموعات هي التي تعافت بشكل أسرع بعد الجفاف.

وهذا ما يسميه علماء الأحياء الإنقاذ التطوري، وهو نوع ينجو من تهديد التطور السريع. وقد تم إثبات ذلك في العديد من المختبرات، لكن أنستيت تقول إن هذه هي المرة الأولى التي يتم فيها إثبات حدوث ذلك في البرية.

ويقول: “من الصعب للغاية إظهار ذلك، لأنك تحتاج إلى ثلاثة أشياء”: إظهار أن عدد السكان آخذ في الانخفاض بسبب التهديد، وأنه قد تكيف وراثيًا ردًا على ذلك، وأن تلك التغييرات الجينية مكنته من التعافي.

هناك الكثير من الأمثلة المحتملة للإنقاذ التطوري، بما في ذلك تغير العصافير في جزر غالاباغوس استجابة للجفاف، وتطور شياطين تسمانيا استجابةً لسرطان قابل للانتقال، والآفات التي تطور مقاومة للمبيدات الحشرية، وتكيف أسماك الكيليفيش للتعامل مع مستويات التلوث الشديدة في أنهار الولايات المتحدة. لكن علماء الأحياء لم يتمكنوا من تحديد المربعات الثلاثة في هذه الحالات، كما يقول أنستيت.

ويقول: “هذا الرابط الثالث هو أن نكون قادرين على إظهار أن التعافي يمكن تفسيره بالتطور السريع، وهو ما لم يحدث من قبل على نطاق مجموعة كاملة من الأنواع”.

ويعترف بذلك أندرو ستورفر من جامعة ولاية واشنطن، الذي يدرس شياطين تسمانيا. يقول ستورفر: «لكي نكون واضحين، لقد أظهرنا تطورًا سريعًا في شياطين تسمانيا». “لكن مع توفر الأدلة، لا يمكننا ربط ذلك بالتعافي الديموغرافي”.

بعد كل هذا، فإن الجفاف لمدة ثلاث سنوات هو الطقس وليس المناخ. يقول ستورفر: “إن إثبات التكيف مع تغير المناخ سيستغرق بعض الوقت”.

وبعبارة أخرى، فإن حقيقة أن زهور القرود كانت قادرة على التطور من أجل البقاء على قيد الحياة في حالة جفاف شديد لا تعني بالضرورة أنها ستكون قادرة على التطور للتعامل مع قرن أو أكثر من درجات الحرارة المرتفعة بسرعة والطقس الأكثر تطرفًا. يقول أنستيت: “قد تؤدي الظواهر المتطرفة في المستقبل إلى تفاقم الجفاف الذي شهدناه”.

والأكثر من ذلك، أنه عندما تنخفض أعداد السكان، فإنهم يفقدون التنوع الجيني – وهو وقود التطور. إذا تعرضت المجموعات السكانية لضربات شديدة بشكل متكرر خلال فترة قصيرة، فإن قدرتها على التطور تصبح أصغر في كل مرة.

لذا، فمع استمرار الانحباس الحراري العالمي، سوف تتزايد التهديدات بشكل متزايد، ولكن قدرة الأنواع على التطور سوف تتضاءل. والأنواع طويلة العمر والتي لها فترات أجيال طويلة لديها قدرة قليلة جدًا على التطور السريع من البداية.

ومع ذلك، يرى أنستيت أن النتائج التي توصل إليها تمثل أخبارًا جيدة. ويقول: «إن الكثير من هذه التنبؤات الحالية حول انخفاض الأنواع لا تأخذ التطور بعين الاعتبار». “هذه قصة أمل.”