Lumut berisiko kehilangan ras evolusioner dengan perubahan iklim: sebuah studi

Alga lebih dari sekadar sampah hijau yang muncul di dinding. Tumbuhan kecil ini, ketika bekerja sama dengan jamur, membentuk struktur kompleks yang disebut lumut. Lumut tumbuh di mana-mana, dari tundra Arktik hingga kulit pohon di halaman, melakukan segalanya mulai dari memproduksi oksigen hingga menyediakan makanan bagi rusa kutub. Tetapi sebuah studi baru mengkarakterisasi iklim pilihan mereka dan menyimpulkan bahwa kemampuan mereka untuk mengubah preferensi iklim ini terjadi secara perlahan, selama jutaan tahun. Ini berarti bahwa ganggang ini kemungkinan besar akan terpengaruh oleh perubahan iklim yang cepat yang dialami Bumi saat ini – dan mungkin membawa banyak lumut umum. Studi baru ini diterbitkan di Frontiers in Microbiology.

kata Matthew Nielsen, seorang ilmuwan peneliti di Field Museum dan penulis utama studi tersebut. Hal-hal yang mengerikan, hal-hal yang mengerikan,” kata Nielsen. “Kami menemukan bahwa proyeksi laju perubahan iklim modern jauh melebihi laju evolusi alga ini di masa lalu. Ini berarti bahwa bagian tertentu dari jangkauan mereka cenderung menjadi tidak ramah bagi mereka.”

Kelompok alga yang diperiksa Nielsen dan rekannya disebut Trebouxia. Ketika ganggang kecil menetap di dalam lumut, mereka hidup dengan jamur sebagai satu; Jamur menyediakan struktur fisik, sedangkan alga menyediakan makanan melalui fotosintesis. “Ketika Anda melihat lumut, pada dasarnya Anda melihat semua jaringan jamur, dengan beberapa sel alga tersembunyi dan terlindungi di dalamnya,” kata Nielsen. “Secara longgar, ini seperti rumah kaca – jamur menciptakan lingkungan yang lebih ramah untuk ganggang.” Ada lebih dari 7.000 spesies lumut yang ditindaklanjuti oleh Trebouxia, menjadikannya mitra alga yang paling umum di lumut. Jika pemanasan global berlanjut pada tingkat yang diproyeksikan, itu akan menjadi terlalu panas bagi banyak spesies Trebouxia di bagian jangkauan mereka, dan ini mungkin memiliki efek muara pada organisme lain.

Tapi iklim bumi selalu mengalami perubahan, dan lumut (termasuk alga yang memberi makan mereka) telah berhasil bertahan hidup dengan beradaptasi dengan suhu baru. Pertanyaan yang diajukan Nielsen dan rekan adalah apakah Trebouxia dapat berevolusi cukup cepat untuk mengimbangi perubahan iklim modern, yang telah terjadi jauh lebih cepat dari biasanya. Untuk mengetahuinya, Nielsen dan rekan (termasuk Kurator Museum Lapangan Thorsten Lumbsch, Museum Lapangan Katie Heller, dan Asisten Peneliti Museum Lapangan Steve Levitt) membandingkan hubungan berbasis DNA dari berbagai spesies ganggang modern satu sama lain dan melihat lingkungan di mana mereka tinggal. “Spesies alga yang berkerabat dekat cenderung memiliki preferensi iklim yang sama, seperti yang diprediksi oleh hubungan evolusioner mereka,” kata Nielsen. “Spesies yang lebih dekat hubungannya mungkin hidup di iklim yang benar-benar mirip, sementara spesies yang lebih jauh hubungannya mungkin lebih berbeda dalam toleransi iklimnya.”

Pada dasarnya, butuh waktu lama untuk mengubah preferensi iklim alga. Untuk menentukan berapa banyak waktu yang dibutuhkan ganggang untuk membuat lompatan evolusioner yang begitu besar, para peneliti membuat pohon keluarga yang menunjukkan bagaimana ganggang yang berbeda berhubungan satu sama lain dan mengkalibrasi pohon menggunakan perkiraan usia dari pekerjaan sebelumnya. “Kami kekurangan fosil yang berguna dalam kelompok ini, jadi kami harus menggunakan perkiraan usia untuk kelompok ini dari studi sebelumnya yang memasukkan beberapa fosil tumbuhan dan ganggang untuk skala waktu kelompok yang lebih besar (tanaman hijau dan ganggang) yang mencakup ganggang,” kata Nielsen. Setelah melakukan sejumlah besar analisis statistik, hasilnya adalah bahwa dibutuhkan ratusan ribu, jika bukan jutaan tahun, bagi Trebouxia untuk beradaptasi dengan perubahan suhu yang akan kita lihat di abad berikutnya.

“Saya terkejut,” kata Nielsen tentang temuan tim. “Seharusnya saya tahu lebih baik daripada koran lain yang pernah saya baca, tapi saya sedih melihatnya. Itu sangat dekat dengan rumah, dengan sekelompok makhluk hidup yang dekat dan sayang di hati saya.” Selain itu, catatan Nielsen, lumut (atau organisme apa pun) yang bertahan dari perubahan iklim bukan hanya tentang kemampuan fisik untuk mentolerir suhu baru, jumlah curah hujan yang berbeda, atau perubahan kondisi musiman yang ekstrem. Ketika iklim berubah, hewan dan tumbuhan dapat menyebar ke lingkungan baru, bersaing dengan spesies asli. “Spesies baru lainnya mungkin datang yang lebih dominan secara kompetitif daripada Anda, dan dapat bersaing di lingkungan itu. Ini juga dapat menyebabkan Anda menghilang dari wilayah itu.”

Semua ini tidak berarti bahwa tujuh ribu lichen Triboxia semuanya ditakdirkan untuk punah. “Saya pikir kita akan melihat ruang lingkup hal-hal ini berubah, dan itu mungkin menyebabkan beberapa kebingungan dalam hubungan dengan jamur – kita mungkin mendapatkan kemitraan yang tidak ada sebelumnya,” kata Nielsen. “Karena ganggang adalah sumber makanan jamur, merekalah yang melakukan fotosintesis dan membuat gula untuk diberikan kepada jamur. Jika mereka dipaksa untuk pindah, pasangan jamur juga harus bergerak, atau mengembangkan jamur baru. kemitraan.” Nielsen mengatakan hilangnya lichen dapat berdampak mendalam pada ekosistem mereka. “Lichenes adalah vegetasi dominan di 7 persen permukaan bumi. Mereka berperan dalam hidrologi ekosistem dengan mempertahankan kelembaban. Mereka juga berperan dalam siklus karbon dan nitrogen, beberapa di antaranya digunakan oleh hewan untuk makanan atau bahan bersarang.”

Terlepas dari prospek studi yang suram, Nielsen berharap penelitian ini akan menjadi langkah ke arah yang benar untuk mempelajari cara memprediksi efek perubahan iklim, yang pada gilirannya dapat membantu para ilmuwan mencari solusi. “Banyak makalah yang melihat tanggapan terhadap perubahan iklim mengambil kisaran organisme saat ini, memperkirakan preferensi iklimnya saat ini, dan memproyeksikannya ke masa depan,” kata Nielsen. “Sebaliknya, kami memperkirakan tingkat di mana organisme ini berubah di masa lalu dan membandingkannya dengan tingkat perubahan iklim yang diharapkan di masa depan untuk membuat prediksi tentang apakah mereka dapat berevolusi cukup cepat tanpa bergerak, yang banyak orang miliki. ‘t selesai dan saya pikir kita yang pertama melihat lumut.” dengan cara ini “.

Dia berharap bahwa penelitian ini telah memberikan insentif bagi semua orang untuk menganggap serius perubahan iklim dan bekerja menuju perubahan sistemik untuk membatasi efek terburuknya. Singkatnya, kata Nielsen, orang perlu “menjadi lebih baik.” (Ani)

(Kisah ini belum diedit oleh staf Devdiscourse dan dibuat secara otomatis dari umpan bersama.)