Veel diersoorten hebben het zwaar door klimaatverandering. Ze doen hun stinkende best om zich aan te passen en soms lukt dat vrij aardig. Zo ontdekten Amerikaanse onderzoekers hoe de gele zanger weet te overleven: zijn snavel is nu beter toegerust op minder neerslag.
De wetenschappers van de Colorado State University keken naar de genetische kenmerken en omgevingsfactoren die de vorm van de snavel van de vogel bepalen. Die vorm is cruciaal voor het vermogen om warmte kwijt te raken en water vast te houden.
Neerslag bepalend
Bij de trekvogels, die veel in Noord-Amerika voorkomen, zijn monsters afgenomen in hun broedgebieden in de VS en Canada. Daaruit bleek dat vooral de hoeveelheid neerslag belangrijk is voor de vorm en structuur van de snavel.
De onderzoekers ontdekten dat in drogere gebieden, waar regenval afneemt en hitte toeneemt, gele zangers gemiddeld snavels hebben ontwikkeld die beter warmte kunnen afvoeren. Zulke snavels zijn mogelijk iets groter of breder, waardoor het oppervlak toeneemt en de vogel makkelijker overtollige lichaamswarmte kwijt kan. Zo’n heel subtiele verandering in snavelvorm kan uiteindelijk het verschil maken tussen overleven of uitsterven in een droger wordende wereld.
Meer stress
Hoofdonderzoeker en promovendus Marina Rodriguez van Colorado State vertelt: “Mensen denken vaak dat klimaatverandering iets van de toekomst is. Maar zoals dit werk laat zien, voelen soorten deze effecten nu al en worstelen ze om zich aan te passen en te overleven.”
De gele zanger past zich dus aan de afnemende neerslag aan door de vorm van zijn snavel te veranderen. Om het belang van die snavelvorm te bevestigen, keken de onderzoekers ook nog naar historische gegevens over de relatie tussen snaveldiepte en neerslag met nieuwe data die door vrijwilligers wereldwijd werden verzameld. Ze ontdekten dat vogels waarvan de snavelvorm niet was mee-geëvolueerd met het veranderende klimaat, slechter bestand waren tegen drogere omstandigheden. Dit leidde tot hogere stressniveaus en dalende populaties.
Kortere telomeren
Het team keek specifiek naar fysiologische stress. Dit is de druk op het lichaam wanneer het milieu een dier buiten zijn normale grenzen dwingt, bijvoorbeeld door oververhitting. Hiervoor bestudeerden de onderzoekers telomeren. Dit zijn de bekende beschermende kapjes van DNA die korter worden naarmate cellen zich delen en als stress toeneemt. Kortere telomeren worden in veel soorten, van mensen tot vogels, in verband gebracht met een slechtere gezondheid en een kortere levensduur.
“Er is veel bewijs dat de lengte van deze specifieke gedeeltes van het DNA sterk samenhangt met de algemene gezondheid en levensverwachting van soorten”, legt Rodriguez uit. “Door dit mee te nemen, kunnen we beter illustreren hoe groot de kloof is tussen wat nodig is om te overleven en hoe genetische eigenschappen daarop reageren.”
Omdat telomeerlengte kan worden gemeten met slechts een klein bloedmonster, kan dit een praktische methode zijn om wilde soorten te beoordelen zonder jarenlang veldwerk. In plaats van voortplanting over generaties te volgen, kunnen onderzoekers via telomeren vroege waarschuwingssignalen van een populatieafname opsporen.
Toekomstmuziek
Kristen Ruegg, universitair hoofddocent aan CSU en begeleider van Rodriguez, werkte mee aan het onderzoek. Haar team bestudeert vaker hoe klimaatverandering de vogelpopulaties beïnvloedt. Volgens Ruegg is het gebruik van telomeerlengte bij het beoordelen van klimaatkwetsbaarheid bij vogels nog niet eerder breed toegepast.
“Dit onderzoek begint de leemtes en aannames aan te pakken over hoe wilde soorten reageren op snelle klimaatverandering met een duidelijk, data-gedreven voorbeeld waarin telomeerlengte wordt gebruikt als biomarker voor stress”, zegt Ruegg. “Deze resultaten onderstrepen hoe belangrijk het is om genen, eigenschappen, omgeving en stressindicatoren met elkaar te verbinden om te begrijpen hoe soorten reageren op klimaatverandering en bieden een veelbelovende methode om deze relaties ook bij andere soorten verder te onderzoeken.”
