Biến đổi khí hậu và tiến hóa của cá rạn san hô: quá khứ và tương lai

Fish and Fisheries - Tập 18 Số 1 - Trang 22-39 - 2017
Jodie L. Rummer1, Philip L. Munday1
1ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies, James Cook University, Townsville, QLD, 4814, Australia

Tóm tắt

Tóm tắt

Dự đoán tác động của sự ấm lên và axit hóa đại dương đối với hệ sinh thái biển đòi hỏi một góc nhìn tiến hóa, vì đối với hầu hết các loài biển, những thay đổi môi trường này sẽ diễn ra qua nhiều thế hệ. Việc thích nghi thông qua tính linh hoạt hình thái và thích nghi qua chọn lọc di truyền có thể giúp quần thể của một số loài đối phó với các đại dương trong tương lai ấm hơn và có độ axit cao hơn. Các loài sinh vật sống trên rạn san hô được dự đoán sẽ là một trong những loài dễ bị tổn thương nhất trước biến đổi khí hậu bởi vì chúng sống gần giới hạn nhiệt độ tối ưu của mình. Tuy nhiên, lịch sử tiến hóa của chúng có thể chỉ ra rằng chúng sở hữu những sự thích nghi cho phép chúng đối phó với môi trường có nồng độ CO2 cao. Ở đây, chúng tôi sẽ khám phá lịch sử tiến hóa của cá rạn và cách mà lịch sử của chúng đã hình thành những sự thích nghi sinh lý ứng phó với nhiệt độ môi trường và nồng độ pCO2. Chúng tôi khảo sát các môi trường nhiệt độ và CO2 hiện tại mà các loài cá rạn san hô đang trải qua và tóm tắt các nghiên cứu thực nghiệm đã kiểm tra cách chúng phản ứng với nhiệt độ tăng cao và các mức pCO2 cao. Chúng tôi sau đó xem xét bằng chứng về sự thích ứng và tiến hóa đối với sự ấm lên và axit hóa đại dương được dự đoán. Thực tế, các nghiên cứu mới đã chứng minh tiềm năng cho tính linh hoạt qua nhiều thế hệ và biến thể di truyền có thể di truyền sẽ cho phép một số loài cá duy trì hiệu suất khi các đại dương ấm lên và trở nên axit hơn. Chúng tôi kết luận bằng cách phác thảo các phương pháp quản lý – đặc biệt là những biện pháp có thể giúp bảo tồn sự biến thiên di truyền bằng cách duy trì quy mô quần thể – nhằm tăng cường khả năng thích nghi di truyền với biến đổi khí hậu.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.5194/bg-10-6747-2013

10.1371/journal.pone.0058520

10.1093/acprof:oso/9780198570875.001.1

10.1152/ajpregu.90767.2008

10.1007/BF01626074

10.1016/B978-012615185-5/50003-7

10.1007/978-3-540-93985-6_3

10.1093/icesjms/fsr129

10.1371/journal.pbio.1000357

10.1016/B978-0-08-092551-6.50008-8

10.1111/j.1095-8312.2012.01959.x

10.1242/jeb.092478

10.1093/icb/icm055

Collins M., 2013, Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 1029

10.1016/j.cbpa.2013.07.025

10.1111/j.1420-9101.2011.02391.x

10.1111/jbi.12003

10.1371/journal.pone.0022736

10.1111/eva.12135

10.1073/pnas.0709472105

10.1007/s00442-011-2081-2

10.1111/j.1461-0248.2009.01400.x

Dlugokencky E.andTans P.(2015) Available at:www.esrl.noaa.gov/gmd/ccgg/trends/. (accessed April 2015).

10.1111/gcb.12912

10.3354/meps08366

10.1111/j.1365-2486.2010.02339.x

10.1038/nclimate1323

10.1371/journal.pone.0097223

10.1126/science.1185198

10.1146/annurev-marine-041911-111611

10.1126/science.1199158

10.1126/science.1206375

10.1111/j.1095-8649.2010.02777.x

10.1111/j.1365-2486.2011.02439.x

10.1111/j.1461-0248.2011.01683.x

10.1371/journal.pone.0031478

10.1111/gcb.12818

Frankham R., 1996, Relationship of genetic variation to population size in wildlife, Conservation Biology, 21, 1848

10.2307/1538211

10.1371/journal.pone.0013299

10.1666/09035.1

10.1098/rspb.2013.2509

10.1111/j.1461-0248.2005.00871.x

10.1093/conphys/cou047

10.1152/ajpregu.00064.2014

10.1126/science.1189930

10.1126/science.1152509

10.1371/journal.pone.0028983

10.1126/science.1208277

10.1242/jeb.098798

10.1016/S1546-5098(07)26010-8

10.3354/meps07823

10.1111/j.1365-2486.2011.02436.x

10.1111/gcb.12452

10.1038/srep13830

10.1111/j.1558-5646.2010.01027.x

10.1093/conphys/cow003

10.1073/pnas.0401277101

Kardong K.V., 2012, Vertebrates: Comparative Anatomy, Function, Evolution

10.5670/oceanog.2009.101

10.1098/rspb.2012.1158

10.1038/nature06949

10.1111/eva.12248

10.1007/s00338-010-0623-4

Masson‐Delmotte V., 2013, Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 383

McCormick M.I., 2013, Ocean acidification reverses competition for space as habitats degrade, Scientific Reports, 3, 03280, 10.1038/srep03280

10.1038/nature16156

10.1007/s10584-011-0156-z

10.1038/nclimate1599

10.1890/14-0559.1

10.1007/s002270100626

10.12703/P6-99

10.1111/j.1467-2979.2008.00281.x

10.1007/s00338-008-0393-4

10.3354/meps08137

10.1098/rspb.2009.0784

10.1073/pnas.0809996106

10.1073/pnas.1004519107

10.3354/meps08990

10.2478/oac-2012-0001

10.1242/jeb.074765

10.1111/ele.12185

10.1007/s00227-012-2111-6

10.1038/nclimate2195

10.1038/nclimate2473

10.3354/meps10791

10.1073/pnas.1206625109

10.1371/journal.pone.0029340

10.1111/j.1365-2486.2008.01767.x

10.1016/j.cbpa.2010.03.009

10.1038/nclimate1352

10.1126/science.1240543

10.3410/B1-43

10.1071/MF10269

10.1126/science.1249853

10.1007/s001140100216

10.1126/science.1163156

10.1126/science.1135471

Pörtner H.‐O., 2014, Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, 411

10.1201/9781420065756.ch6

10.1017/CBO9781316105412.015

10.1038/267610a0

10.1242/jeb.093526

10.1130/1052-5173(2004)014<4:CAAPDO>2.0.CO;2

10.1126/science.1233692

10.1093/conphys/cot023

10.1111/gcb.12455

10.1111/j.1461-0248.2011.01721.x

10.2478/ngi-2013-0005

10.1186/s12862-014-0164-5

10.1029/2011JC007655

10.1002/grl.50883

10.1098/rsbl.2011.0293

10.1126/science.1083073

10.1098/rspb.2010.1295

10.1038/nclimate1539

10.1016/j.tree.2013.11.001

10.1126/science.1159328

Ward P., 2006, Out of Thin Air: Dinosaurs, Birds, and Earth's Ancient Atmosphere

10.1038/nclimate2400

10.1017/CBO9780511983375

Thông tin
Thông tin xuất bản

Fish and Fisheries

Tập 18 Số 1

22-39

Thông tin tác giả