NOVO međunarodno istraživanje, u kojem je sudjelovala i jedna hrvatska znanstvenica, pokazalo je da se u europskim zemljama ne prati dovoljno genetska raznolikost unutar vrsta koja je važna za preživljavanje i prilagodbu klimatskim promjenama.

Očuvanje genetske raznolikosti životinja i biljaka postaje imperativ u suočavanju s izazovima klimatskih promjena. Ono igra ključnu ulogu u prilagodbi vrsta novim uvjetima, a istraživanje objavljeno 15. siječnja 2024. u časopisu Nature Ecology and Evolution pokazuje da su trenutni napori u Europi nedovoljni i da zahtijevaju inovativan i dugotrajan pristup.

Najbolje u tom praćenju stoji Švedska, a Hrvatska je u rangu s ostalim zemljama jugoistočne Europe, što znači da je praćenje nedovoljno.

U fokusu vodozemci, ptice, veliki mesožderi i drveće

Nova studija, provedena u 38 europskih zemalja, posebno je proučavala vodozemce, ptice, velike mesoždere i šumsko drveće. Veliki mesožderi su skupina s najvećim fokusom, dok za vodozemce, skupinu koja se smatra osobito osjetljivom na klimatske promjene, postoji vrlo malo programa.

Rezultati pokazuju značajne razlike u naporima u praćenju između zemalja. Budući da je Hrvatska kontinentalna i mediteranska zemlja sa značajnim morskim i vodnim resursima koji će sigurno biti i već jesu pogođeni klimatskim promjenama, nužno je krenuti u sustavne programe praćenja genetske raznolikosti. Potrebno je uvesti financiranje programa uzimanja uzoraka na terenu, ekstrakcije DNA, genotipiziranja populacija i detektiranja statusa genetske raznolikosti tih populacija.

Genetsko praćenje mora se odvijati u nekom vremenskom slijedu, a nakon toga se moraju donositi zaključci za potrebne akcije ako se uoči trend pada genetske raznolikosti, poručuju autori.

Genetska raznolikost je važna za opstanak

Profesorica Vlatka Čubrić Čurik, suautorica studije i stručnjakinja za animalnu genetiku na Agronomskom fakultetu u Zagrebu, kaže da je brojno stanje jedinki važno, ali da je za budućnost populacije, odnosno vrste, loše ako su sve jedinke slične ili u srodstvu.

"Kada populacije nemaju raznolikost, onda nemaju ni evolucijsku snagu prilagodbe. Primjer je planinski zec u Alpama koji je po zimi bijeli, a u proljeće potamni, što ga štiti da ga predatori ne uoče zimi po snijegu odnosno u proljeće kada se šuma zazeleni. Zbog klimatskih promjena, ranijeg zatopljavanja i ranijeg topljenja snijega on ne stiže promijeniti boju dlake te ostaje bijel i u proljeće pa ga predatori lako uočavaju, zbog čega mu brojnost značajno pada. Tu prednost imaju one jedinke i populacije koje se brže prilagođavaju bojom dlake", tumači Čubrić Čurik. 

"Stoga je potrebno sustavno i dugoročno mapirati vrste pomoću genetičkih pokazatelja, osobito one koje su na rubu svojih klimatskih granica", dodaje.

Pritom je važno imati na umu da je Mediteran, uključujući Hrvatsku, jedno od klimatskih žarišta u kojima će globalno zatopljenje biti posebno izraženo (karta dolje).

Zašto su genske varijacije važne za preživljavanje?

Svako živo biće razlikuje se po malim varijacijama u svom genomu, a kada se okoliš promijeni, genetska raznolikost omogućuje da neki organizmi s odgovarajućim genima lakše prežive u novim, težim uvjetima. To sprječava izumiranje ili prisilnu migraciju vrsta.

Čubrić Čurik kaže da je razumijevanje genetske raznolikosti jednako važno kao i personalizirana medicina jer medicinski tretman uređen prema genetskom profilu pojedinca može povećati učinkovitost liječenja i smanjiti nuspojave.

"Možemo povući paralelu i reći da istraživanje genetske raznolikosti može biti od velike pomoći u osiguravanju preživljavanja na različite načine", kaže Čubrić Čurik.

"Kao prvo, identificiranje jedinstvenih genetskih karakteristika u različitim područjima ili među populacijama pomaže u određivanju koje se vrste i populacije trebaju posebno pratiti i očuvati. Kao drugo, u poljoprivredi istraživanje genetske raznolikosti može pomoći u razvoju sorti biljaka ili pasmina životinja koje su otpornije na bolesti, suše ili štetnike. Time se poboljšava otpornost usjeva i stoke, što doprinosi sigurnosti hrane", tumači Čubrić Čurik.

Klimatske promjene utječu i na proizvodnju hrane

Naša znanstvenica posebno ističe važnost praćenja vrsta koje su sastavni dio agroekosustava, poput oprašivača usjeva i štetnika.

"Treba imati na umu da se kod domaćih životinja, ako je godina toplija i sušna, javljaju različite zarazne bolesti i nametnici. Kod domaćih životinja bolesti se još donekle mogu liječiti, no kod prirodnih populacija ne mogu, već probleme moramo prevenirati tako da radimo genetsko praćenje u vremenskom prostoru", kaže Čubrić Čurik.

Koje životinje i biljke su u Hrvatskoj najugroženije?

U Hrvatskoj su najviše ugrožene one vrste koje ne podnose povećanje temperatura.

"Promjene u temperaturi mora, kojima svjedočimo i kod nas, dovode do promjena u dostupnosti hrane kojom se hrane morski organizmi, što utječe na njihov stanišni prostor. Također, promjene u temperaturi mijenjaju dostupnost hrane kopnenim životinjama, što dovodi do mijenjanja njihovih staništa i prostora za kretanje. Promjene u padalinama dovode do širenja štetnika i bolesti u toplijim uvjetima. Posljedice globalnog zatopljenja ne zaustavljaju se samo na pojedinačnim vrstama", kaže Čubrić Čurik.

"Kompletni ekosustavi i međusobni odnosi između različitih organizama mogu proći kroz značajne promjene, čime se dodatno povećavaju izazovi vezani uz očuvanje biološke raznolikosti. Kako se ja i moja grupa najviše bavimo genomikom domaćih životinja i divljih srodnika, mogu reći da imamo genetsku eroziju kod mnogih vrsta domaćih životinja, većinom zbog načina uzgoja, no također je sve veći utjecaj globalnog zatopljenja te se javlja sve više nametnika i zaraznih bolesti", dodaje.

Zbog svega navedenog autori studije ističu da je u interesu čovječanstva sustavno pratiti i čuvati genetske varijacije u populacijama kao ključnu komponentu biološke raznolikosti.

U objavljenom članku istraživačka skupina, predvođena Peterom B. Pearmanom sa Sveučilišta u Baskiji, ukazala je na učestalo zanemarivanje marginalnih područja u postojećim sustavima praćenja genske varijacije, posebice u jugoistočnoj Europi.

Koja su područja Europe najzanemarenija?

Čubrić Čurik kaže da se iz grafikona prikazanih u radu (dolje) vidi da je problem prisutan čak i u nekim razvijenim europskim zemljama. Treba istaknuti da nekih vrsta u nekim zemljama uopće više nema, primjerice vukova, risova i medvjeda u Velikoj Britaniji. S druge strane, Hrvatska u praćenju genetske raznolikosti tih velikih zvijeri nije tako loša kao u praćenju drugih vrsta, primjerice ptica i vodozemaca.

"Mi imamo neke zajedničke akcije sa Slovenijom vezano uz velike zvijeri, no generalno cijela jugoistočna Europa i Turska su zanemareni, a istovremeno su najviše pogođene globalnim zatopljenjem", kaže Čubrić Čurik.

S obzirom na pritisak koji globalno zatopljenje već ima na mnoge vrste u Europi, istraživači ističu nužnost hitnog praćenja genetske raznolikosti u područjima koja su već na rubu svojih klimatskih granica.

Iako istraživanje ukazuje na zaostajanje praćenja genetske raznolikosti za drugim praćenjima biološke raznolikosti, neki razlog za optimizam daje činjenica da raste interes za ovu važnu dimenziju biološke raznolikosti u kontekstu klimatskih promjena.

Primjerice, 2022. Konvencija Ujedinjenih naroda o biološkoj raznolikosti (CBD) usvojila je nove smjernice za zaštitu genetske raznolikosti koja se nalazi u divljim vrstama.

Autori studije upozoravaju da ako želimo nastaviti živjeti u skladu s prirodom, moramo uložiti više sredstava i truda kako bismo pratili genetske razlike i upravljali biološkim resursima na optimalan način.

Rad je omogućen uz pomoć europske COST akcije G-BiKE, čiji je voditelj Cristiano Vernesi, i uključivao je podatke mnogih vrsta diljem Europe. U istraživanju su sudjelovala 52 znanstvenika koji predstavljaju 60 sveučilišta i istraživačkih instituta iz 31 zemlje.