Fruitvliegjes wachten niet af tot het echt te heet wordt onder de voeten. Ze blijken zich de afgelopen twintig jaar al volop te hebben aangepast aan de stijgende temperaturen.
De opkomst van genetische variaties, die de tolerantie voor hoge temperaturen verbeteren in populaties van fruitvliegjes, is de laatste decennia versneld, ontdekten onderzoekers uit Barcelona. Het gaat om de vliegjes die veel voorkomen in Europese bossen, de Drosophila subobscura.
Ingewikkeld onderzoek
Het interessante is dat het gaat om genetische variaties die al aanwezig waren bij bepaalde vliegjes en die nu voorkomen bij een veel groter deel van de populatie. Er zijn dus geen nieuwe genetische variaties ontstaan. Dit impliceert dat het tempo van de opwarming dusdanig is dat soorten die minder genetische variatie kennen in gevaar zijn.
Het is niet eenvoudig om de evolutionaire reactie van soorten op de opwarming van de aarde te onderzoeken. Er zijn nog maar weinig studies, die daarnaar hebben gekeken. Daar wilden de Spanjaarden van de UAB verandering in brengen. Ze ontdekten dat de Drosophila subobscura zich aanpast aan de opwarming door een bepaald type genetische variatie dat bekendstaat als chromosomaal inversie-polymorfisme. Bepaalde inversies, een type mutatie waarbij een stukje chromosoom zich 180 graden omdraait, bieden soorten een hogere tolerantie voor lage temperaturen, terwijl andere beschermen tegen hitte.
Beter bestand tegen hitte
De resultaten, die in Nature zijn gepubliceerd, bevestigen eerdere studies, die aantoonden dat de inversies die hittebestendigheid bevorderen, toenemen en dat die voor koudebestendigheid afnemen. De studie toont voor het eerst aan hoe dit patroon de afgelopen twee decennia in een ongekend tempo is versneld als gevolg van langere en intensere hittegolven.
“De studie begon in 2015. We hebben vier jaar lang monsters van Drosophila subobscura verzameld op 12 locaties in Europa op verschillende breedtegraden. Lokale inwoners vertelden ons over hittegolven die ze nog nooit eerder hadden meegemaakt. Later hebben we elk van de monsters genetisch gekarakteriseerd in ons laboratorium aan de UAB”, legt onderzoeker Francisco Rodríguez-Trelles uit.
Monsters uit Groningen
De onderzoekers verzamelden onder meer monsters in Wenen, Leuven, Montpellier, Tübingen, Groningen, Malaga en het Spaanse Queralbs. Ze ontdekten dat, als er niet meer inspanningen worden geleverd om de opwarming van de aarde te beperken, de Centraal-Europese populaties van deze soort tegen 2050 genetisch niet meer te onderscheiden zijn van populaties in Zuid-Europa.
Volgens professor Rodríguez-Trelles “is dit ongehoord, aangezien het een modelsoort is die in leerboeken voorkomt als een voorbeeld van hoe genetische variabiliteit helpt bij het aanpassen aan klimaten die op verschillende breedtegraden bestaan”.
Geen nieuwe genetische variaties
Onderzoekers vonden geen nieuwe inversies in de Drosophila subobscura-monsters, behalve de al bestaande, wat hen tot de conclusie brengt dat het tempo waarin nieuwe inversies verschijnen te traag is om de stijging van de temperatuur bij te houden. Dit is vooral zorgwekkend omdat er heel veel insectensoorten zijn die minder goed in staat zijn dan Drosophila subobscura om zich evolutionair aan te passen aan de opwarming.
De aarde blijft opwarmen dus dieren en planten zullen zich, zo goed als ze kunnen, moeten aanpassen. Dat kan op twee manieren, door plasticiteit en door evolutie. De eerste werkt op individueel niveau, de tweede op populatie- en soortniveau. Een bekend voorbeeld van plasticiteit, wat een beetje hetzelfde is als flexibiliteit, is het migreren van dieren naar plaatsen waar de temperatuur aangenamer is.
Goed en slecht nieuws
Maar als dat niet lukt, komt het voortbestaan van de soort aan op individuele dieren die genetisch beter bestand zijn tegen hitte. Die zullen dan vaker overleven waardoor dit kenmerk dominant wordt in de populatie. “Maar de observatie van evolutionaire reacties op de opwarming van de aarde is zowel goed als slecht nieuws”, legt Rodríguez-Trelles uit.
“Goed, omdat het betekent dat er genetische variaties zijn die helpen om hittestress te verdragen. Slecht, omdat het betekent dat de pechvogels, bij wie genetische variaties voor thermotolerantie onvoldoende zijn, zullen sterven. Bovendien, als de opwarming van de aarde te snel evolueert en te lang duurt, kunnen zelfs degenen met een hogere hittetolerantie bezwijken, wat zal leiden tot het uitsterven van de soort”, klinkt het tot besluit.