A klímaváltozás miatti ivarváltás gyorsíthatja a vadon élő állatok kihalását

A klímaváltozás miatti ivarváltás a korábban gondoltnál jóval összetettebb módon veszélyezteti a vadon élő állatok fennmaradását. A jelenséget a HUN-REN Agrártudományi Kutatóközpont Növényvédelmi Intézetének legfrissebb tanulmánya részletezi, amely a Science Advances folyóiratban jelent meg.

A Bókony Veronika, a HUN-REN-ATK Növényvédelmi Intézetének kutatóprofesszora által vezetett kutatócsoport erdei békákon végzett többéves terepi megfigyelések, valamint kültéri és beltéri kísérletek segítségével vizsgálta a szokatlan hőmérsékletek és kémiai szennyező anyagok, például a növényvédő szerek hatására bekövetkező ivarváltást.

Az ivarváltás hatásai a természetben

Ismert, hogy a szokatlan hőmérsékletek és a kémiai szennyező anyagok ivarváltást okozhatnak számos állatfajban, főleg a kétéltűek, hüllők és halak esetében. Például erdei békáknál a genetikailag nőstény egyedek hímekké fejlődhetnek, ha életük korai szakaszában hőhullám éri őket.

Reményteli, hogy az ivarváltott egyedek teljes értékű hímekként működnek. Ugyanolyan sikeresen versenyeztek más hímekkel, termékenyítették meg a petéket és hoztak létre életképes utódokat, mint a normál hímek. Ez pedig azt jelenti, hogy képesek hozzájárulni a jövő generációihoz, nem jelentenek evolúciós zsákutcát

A kutatók régóta gyanítják, hogy ennek a folyamatnak szerteágazó következményei lehetnek a biodiverzitásra nézve, de eddig nem volt egyértelmű, hogy az ivarváltott állatok sikeresen szaporodnak-e a természetben. A kutatók megfigyeléseik során összehasonlították a normál és az ivarváltott hímeket a szaporodási siker számos összetevőjében, és azt is górcső alá vették, hogy az utódaik különböznek-e abban, hogy mennyire tudnak megbirkózni a hőstresszel és a vírusfertőzéssel.

Rejtett hátrányok és populációs kockázatok

A tanulmány azonban számos hátrányt is feltárt. Bár az ivarváltott hímek képesek voltak a szaporodásra, a természetes populációkban sokkal kevesebb utódot nemzettek, mint amennyi a gyakoriságuk alapján várható lenne. A kísérletek arra utalnak, hogy ebben a nőstények válogatósságának lehet szerepe: az ivarváltott hímekkel párosodva csak a petéik egy részét rakják le, a többit pedig egy kívánatosabb partnernek tartogatják.

Mivel az ivarváltott hímek női nemi kromoszómákat örökítenek, minden utódjuk genetikailag nőstény. Ez előnyös lehet, mivel a klímamelegedés túl sok hímet termel, így a genetikailag nőstény utódok segíthetnek a kiegyensúlyozott ivararány helyreállításában. A kutatók azonban felfedezték, hogy ezek az utódok maguk is nagyobb valószínűséggel váltottak ivart hőhullám hatására, ami csökkenti a genetikailag nőstény utódok létrehozásának előnyét.

A vizsgálat egy további fontos eredménye a betegségekkel szembeni ellenállással kapcsolatos. Amikor az utódok ebihalként hőstresszt éltek át, majd később egy vírussal fertőzték meg őket, az ivarváltott hímek utódaiban jobban elszaporodott a kórokozó. Bár ez laboratóriumi körülmények között nem okozott magasabb halálozási arányt, a természetben az erősebb fertőzés csökkentheti a túlélést, mivel a vadon élő állatoknak egyszerre több környezeti terheléssel kell megküzdeniük.

A kihalás felgyorsulása

A kutatók az eredményeket számítógépes modellbe építve elemezték a populációk sorsát folyamatos klímamelegedés mellett. Az egyre gyakoribbá váló hőhullámok miatt az várható, hogy az ivarváltás az ivararányok eltorzítása révén számos kis populációt a kihalás közelébe sodor néhány évtizeden belül. Amikor a modellhez hozzáadták az ivarváltott hímek csökkent szaporodási sikerét és utódaik fokozott sebezhetőségét, a kihalás várható ideje egy további évtizeddel közelebb került.

A kutatás rávilágít arra, hogy a klímaváltozás hatásai gyakran rejtett biológiai folyamatokon keresztül veszélyeztetik a fajok fennmaradását. Ezen mechanizmusok megértése elengedhetetlen a leginkább veszélyeztetett populációk azonosításához és a hatékony természetvédelmi stratégiák kidolgozásához.

A szakértők hangsúlyozzák, hogy a vizsgált mechanizmusok ismerete kulcsfontosságú a leginkább veszélyeztetett állatpopulációk azonosításához és védelméhez.