Telemeco, R. S., K. C. Abbott & F. J. Janzen (2013): Modeling the effects of climate change-induced shifts in reproductive phenology on temperature-dependent traits. – American Naturalist 181(5): 637-648.
Modellierung der Auswirkungen der durch den Klimawandel induzierten Veränderungen auf die Reproduktionsphänologie in Bezug zu temperaturabhängigen Parametern.
DOI: 10.1086/670051 ➚
© Hans-Jürgen-Bidmon
Durch die Veränderung der Phänologie ist es Lebewesen möglich, ihre Lebensweise den Umweltveränderungen in gewisser Weise anzupassen. Es wurde postuliert, dass diese Mechanismen der phänologischen Plastizität den Populationen erlauben, sich dem Klimawandel anzupassen. Wir untersuchten hier das Abpufferungspotential eines einzigen phänologischen Parameters nämlich die Verschiebung des Ablagedatums auf das Geschlechterverhältnis bei Chrysemys picta, einer Art mit temperaturabhängiger Geschlechtsausprägung. Wir entwickelten dazu ein Modell mit modifizierten konstanten Temperaturäquivalenten, das die Beziehungen zwischen Klimawandel und Ablagezeitpunkt und dem daraus resultierenden Temperaturmuster während der Geschlechtsfestlegung simuliert und bestimmten das Geschlechterverhältnis. Unsere Ergebnisse zeigen, dass es den Weibchen nicht möglich sein wird, die negativen Auswirkungen des Klimawandels nur durch die Verschiebung des Ablagedatums abzupuffern. Unser Modell zeigt, dass es dabei nicht nur zum 100 %igen Schlupf von Weibchen kommen wird, sondern, dass viele Nester absterben würden. Da sich diese sich saisonal verändernden Frühjahrsbedingungen auf viele Spezies auswirken dürften, lassen sich unsere Ergebnisse wahrscheinlich auch auf andere Arten übertragen, so dass klar wird, dass die Frühjahrsphänologie allein nicht ausreichen wird, die Auswirkungen des Klimawandels abzupuffern.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Nun diese Arbeit hat einen einzigen Parameter untersucht (modelliert) und festgestellt, dass der allein nicht ausreichen wird. Dadurch hat die Arbeit ein etwas enttäuschend stimmendes Credo. Betrachten wir aber die wirkliche Vielfalt der Natur, dann lernen wir eigentlich sehr schnell, dass es diese einseitigen Anpassungen gar nicht gibt, sondern allein die Vielfalt des Lebens dafür sorgt, dass sich meist mehrere Parameter verändern. Katastrophal wirken sich eigentlich nur immer sehr schnell vorkommende katastrophenartige Veränderungen aus oder eben Bedingungen, die ein Ausweichen unmöglich machen. Letzteres hebt wieder die Bedeutung der Konnektivität hervor (siehe Lee 2011). Wie Tiere Konnektivität und Genfluss nutzen können, findet sich bei Bowen et al. (2005). Selbst gestandene Erhaltungsbiologen (Wiens et al. 2012) sehen das so und verweisen nicht zu Unrecht darauf, aus den historischen Daten und Veränderungen zu lernen, ebenso wie sie darauf aufmerksam machen, dass sich Ökosysteme immer verändern und sich in der Erdgeschichte immer verändert haben (siehe auch Kommentar zu: Lenzen et al. 2012, Leuteritz & Ekbia 2008). Auch phänologische Anpassungen können relativ schnell eintreten (siehe Wollak et al. 2010; Fordham et al. 2007, 2008). Wie aus dem Buch von Wiens et al. (2012) klar hervorgeht, müssen wir auch eher damit rechnen, dass sich Biodiversitätshotspots verschieben, als dass sie sich dort erhalten können, wo wir sie derzeit finden. Und auch das können sie nur bei einer entsprechenden Anpassungsdynamik (genetischen Populationsdynamik, die mit Veränderung einhergeht) im Zusammenhang mit noch vorhandener Konnektivität, was gerade aus dem Kapitel von A. Sinclair klar hervorgeht. Und noch ein Satz hat mir diesbezüglich gut gefallen, nämlich die Erinnerung an Darwin: „Remember Darwin’s edict that the fittest are those best able to adapt to changing conditions, not necessarily the smartest or strongest“ (Erinnern sie sich an Darwin’s Edikt, dass der Fitteste die besten Chancen hat sich verändernden Bedingungen anzupassen und nicht notwendigerweise der klügste oder stärkste). Ja und da bin ich eigentlich wieder beim Thema, wie wir Arterhaltung mit größtmöglicher Überlebenspotenz zukünftig in Einklang bringen sollten. Deshalb, hier nur die Frage: Wer sind die Fittesten unter welchen Bedingungen? die Artreinen oder vielleicht doch die Hybriden? (Siehe auch Kommentare zu: Spinks & Shaffer 2007; Lenzen et al. 2012). Wir sollten nicht so tun, als seien Hybriden immer eine Endstation, nein, wie die Naturgeschichte zeigt, unterliegen auch sie, wenn sie fertil sind, der Selektion und Speziation und stellen die Keimzelle neuer Artenentstehungsprozesse dar (Hoffmann & Sgro 2011; Hansen 2013).
Literatur
Bowen, B. W., A. L. Bass, L. Soares & R. J. Toonen (2005): Conservation implications of complex population structure: lessons from the loggerhead turtle (Caretta caretta). – Molecular Ecology 14(8): 2389-2402 oder Abstract-Archiv.
Fordham, D. A., A. Georges & B. W. Brook (2007): Demographic response of snake-necked turtles correlates with indigenous harvest and feral pig predation in tropical northern Australia. – Journal of Animal Ecology 76(6): 1231-1243 oder Abstract-Archiv.
Fordham, D. A., A. Georges & B. W. Brook (2008): Experimental evidence for density-dependent responses to mortality of snake-necked turtles. – Oecologia 159(2): 271-281 oder Abstract-Archiv.
Hansen, B. (2013): Speciation Genetics. – Heredity 110: 407-408.
Hoffmann, A. A. & C. M. Sgro (2011): Climate change and evolutionary Adaptation. – Nature 470(7335): 479-485 oder Abstract-Archiv.
Lee, H. (2011): Climate change, connectivity, and conservation success. – Conservation Biology 25(6): 1139-1142 oder Abstract-Archiv.
Lenzen, M., D. Moran, K. Kanemoto, B. Foran, L. Lobefaro & A. Geschke (2012): International trade drives biodiversity threats in developing nations. – Nature 486(7401): 109-112 oder Abstract-Archiv.
Leuteritz, T. E. J. & H. R. Ekbia (2008): Not all roads lead to resilience: A complex systems approach to the comparative analysis of tortoises in arid ecosystems. – Ecology and Society 13(1): 1 [online] oder Abstract-Archiv.
Spinks, P. Q. & H. B. Shaffer (2007): Conservation phylogenetics of the Asian box turtles (Geoemydidae, Cuora): mitochondrial introgression, numts, and inferences from multiple nuclear loci. – Conservation Genetics 8(3): 641-657 oder Abstract-Archiv.
Wiens, J. A., G. D. Hayward, H. D. Safford & C. Giffen (2012): Historical Environmental Variation in Conservation and Natural Resource Management. – Oxford, UK (Wiley-Blackwell), xiv + 337 S.; DOI: 10.1002/9781118329726 ➚.
Wolak, M. E., G. W. Gilchrist, V. A. Ruzicka, D. M. Nally & R. M. Chambers (2010): A Contemporary, Sex-Limited Change in Body Size of an Estuarine Turtle in Response to Commercial Fishing. – Conservation Biology 24(5): 1268-1277 oder Abstract-Archiv.
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Chrysemys picta – Zierschildkröte