Fehler: Die vergessenen Opfer des Klimawandels

Behind the Scenes Artikel wurde LiveScience in Zusammenarbeit mit der National Science Foundation zur Verfügung gestellt.

Ginge es nach Jessica Hellmann, würde Insekten wie Schmetterlinge und Käfer ebenso wie Erhaltung Schlagkraft als traditionelle Erhaltung Ikonen, wie Eisbären, Tiger und Delphine schwingen.

Warum?

"Tiere wie Eisbären, Tiger und Delphine sind enorm wichtig, aber vor allem, weil sie helfen, zu definieren, wie wir denken über unsere Beziehung mit der natürlichen Welt", sagt Hellmann. "Aber wenn es darum geht, das Funktionieren der Ökosysteme, Insekten sind, wo es langgeht."

Warum sind Insekten so ökologisch wichtig? "sie tragen Krankheiten, sie bestäuben und sie haben wirtschaftliche Auswirkungen auf Pflanzen und Holz,", sagt Hellmann, Biologe an der University of Notre Dame. In der Tat, fast 80 Prozent der Kulturpflanzen der Welt erfordern Bestäubung, und der Jahreswert von Insekten bestäubt Pflanzen in den USA ist ungefähr $ 20 Milliarden. Darüber hinaus sind die meisten lebenden Organismen auf der Erde Insekten.

Sie sind auch besonders empfindlich auf den Klimawandel – als wirbellose Tiere, können nicht sie ihre eigenen Körpertemperatur regulieren – machen sie "große kleine Thermometer", fügt Hellmann.

Wieder unterwegs

Wie werden diese "große kleine Thermometer" reagieren, wenn der Klimawandel Lebensräume zu heiß oder zu trocken für sie macht?

Forschung unter der Leitung von Hellmann und Shannon Pelini, eines Hellmann Doktorandinnen und Doktoranden, zeigt, dass eine einzelnen Insektenarten unterschiedlich in ihren verschiedenen Lebensphasen der globalen Erwärmung Auswirkungen kann, und dass die globale Erwärmung verschiedene Insektenarten auf unterschiedliche Weise betrifft.

Der wichtigste Klima Änderung fortschreitet, einige Insekten gefangen werden können — wie Fische aus dem Wasser – in Lebensräumen, die sie nicht mehr unterstützen können. Sie können daher gehen ausgestorben oder genetisch wichtige Segmenten der Bevölkerung verlieren. Aber andere Arten, und niemand weiß, welche noch, möglicherweise in der Lage, kühlere Klimazonen durch Verschieben von Norden auf eigene Faust zu erreichen.

Werden solche mobilen Arten auf den unbekannten Pflanzen Leben in ihrem neuen Lebensraum überleben können? Um beantworten diese Frage durchgeführt Pelini Labor-Experimente, die Freilegung Raupen der beiden Schmetterlingsarten zu Klima und Pflanzen, die in ihren Bereichen auftreten, und dann das Wachstum und Überleben Rate dieser Gruppen Überwachung.

Sie werden bald in der Zeitschrift Proceedings der National Academy of Sciences (PNAS) bekannt geben, wie Populationen von diesen beiden Schmetterlingsarten, die Leben an den Rändern ihrer reicht von Klimawandel und die verschiedenen Faktoren, die Begrenzung oder Reduktion ihrer Expansion nach Norden können betroffen sein werden.

Hellmann ist derzeit anknüpfend an Pelinis Forschung durch Tausende von Genen in die beiden Schmetterlingsarten Vermessung, um diejenigen zu identifizieren, die durch den Klimawandel ein- oder ausgeschaltet werden. Diese Studien sind darauf ausgelegt, die genetischen Grundlagen für die Toleranz der einige Insektenarten an den Klimawandel und die Intoleranz der anderen zu offenbaren.

Eine umstrittene Strategie

Aber das Potenzial von einigen Insekten, Pflanzen- und Tierarten, außerhalb von ihrem natürlichen Lebensraum zu überleben stellt sich die Frage: sollten gefährdete Arten, deren Lebensräume werden durch den Klimawandel verletzt, manuell verschoben werden, zuvorkommender Lebensräume? Hellmann warnt davor, dass diese Idee, genannt "verwaltete Umzug" oder "assisted Migration," höchst umstritten bleibt.

"Unter bestimmten Umständen möglicherweise verwaltete Umzug wild erfolgreich und speichern eine Spezies vom Aussterben bedroht,", sagt Hellmann. "Aber unter anderen Umständen umgesiedelte Arten übervölkern neue Lebensräume, Aussterben der einheimischen Arten verursachen oder Wasserleitungen verstopfen, wie invasive Zebra Muskeln in den Great Lakes getan haben." Diese Risiken haben traditionell die meisten Wissenschaftler, verwaltete Umzug abzulehnen gezwungen.

"Vor zehn Jahren hätten wir haben gesagt," keinen Weg. Verwaltete Umzug ist eine dumme Idee. " Und zwar weil die beste Strategie ist, Treibhausgase zu reduzieren. "Aber wir sind nicht schnell genug Treibhausgase reduzieren."

Warum eine Arbeitsgruppe gemeinsam unter der Leitung von Hellmann und zum Teil finanziert von der National Science Foundation vor kurzem entwickelt ein neues analytisches Werkzeug um Entscheidungsträger bestimmen, wann und wie Sie eine bestimmte Art von Pflanze, Tier oder Insekt verlagern auf multi-disziplinäre Erwägungen gestützt.

Diese Überlegungen schließen die Möglichkeit des Erfolges von Standortwechseln, sein Potential für das verursachen der ökologische Schaden, Reglemente und die kulturelle Bedeutung der betroffenen Arten.

David Richardson der Universität Stellenbosch in Südafrika sagt, dass das Tool, welches er und andere Mitglieder der Arbeitsgruppe in einem kürzlich erschienenen Artikel in PNAS angekündigt, "einen neuen Weg, die Risiken der Untätigkeit vs. Aktion auszugleichen" darstellt, Arten Klimawandel überleben zu helfen.

Es gibt einen Unterschied zwischen verwalteten Umsiedlung Durchführung und Einführung invasiver Arten neue Ökosysteme. "Wenn wir dachten, dass eine Spezies das Potenzial hatte, invasiv werden, bedeutet, dass es schädlich werden könnte, wo es eingeführt wurde, wir möchte nicht, dass Arten als Kandidat für die verwalteten Verlagerung zu betrachten", sagt Hellmann.

Die Arten von Arten, die am ehesten zu invasiv geworden sind Arten, die hohe Wachstumsraten haben, weedy Pflanzenarten und Tierarten, die auf andere Arten, wie die braune Baumschlange Beute. Arten, die weniger invasiv werden dürften gehören diejenigen, die gefährdet sind oder hoch spezialisiert oder haben wir irgendwie zu kontrollieren.

"Sie müssen nur darauf achten, dass Ihre verwalteten Arten nicht zu invasiven Arten werden. Und das ist der Kern der Debatte über verwaltete Umzug", sagt Hellmann.

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Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt durch die National Science Foundation (NSF), die Bundesagentur für angeklagt Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.