Dünyadaki yaşam için en uygun sıcaklığı hiç merak ettiniz mi? İnsanlar için 20°C rahattır. Daha sıcaksa ve biz daha az verimli çalışmak çünkü ısıyı serbest bırakmak enerji gerektirir.
Birçok türün insanlardan çok daha soğuk veya daha sıcak sıcaklıklarda yaşayabileceğini biliyoruz. Ama bizim sistematik inceleme Yayınlanan araştırmaların çoğu, havada ve suda yaşayan hayvanların, bitkilerin ve mikropların termal aralıklarının 20°C'de örtüştüğünü buldu. Bu bir tesadüf olabilir mi?
Tüm türler için sıcaklıkla ilişki asimetrik çan şeklinde bir eğridir. Bu biyolojik süreçler anlamına gelir sıcaklıkla doğru orantılı artışmaksimuma ulaşır ve çok ısındığında hızla düşer.
Son zamanlarda Yeni Zelandalı bir araştırma grubu deniz türlerinin sayısını fark etti ekvatorda zirveye ulaşmadı, yaygın olarak varsayıldığı gibi. Daha ziyade sayı azaldı ve subtropik bölgelerde zirveler görüldü.
Takip çalışmalar Bu düşüşün yaklaşık 20,000 yıl önceki son buzul çağından bu yana daha da derinleştiğini gösterdi. Ve küresel okyanus ısınması nedeniyle daha hızlı derinleşiyor.
Tür sayısı yıllık ortalama sıcaklığa göre grafikleştirildiğinde 20°C'nin üzerinde bir düşüş yaşandı. İkinci bir tesadüf mü?
Biyolojik süreçler ve biyolojik çeşitlilik
Tazmanya'da Araştırma büyüme oranlarını modelledi Mikropların ve çok hücreli organizmaların biyolojik süreçleri için en stabil sıcaklığın da 20°C olduğu bulundu.
Bu “Corkrey modeli” üzerine inşa edilmiş Diğer çalışmalarda 20°C'nin biyolojik moleküller için en kararlı sıcaklık olduğunu gösterdi. Üçüncü bir tesadüf mü?
Sıcaklığın yaşamı nasıl etkilediğine ilişkin genel kalıpları araştırmak için Kanada, İskoçya, Almanya, Hong Kong ve Tayvan'dan meslektaşlarımızla birlikte çalıştık. Şaşırtıcı bir şekilde, baktığımız her yerde, aslında 20°C'nin sadece deniz türleri için değil, birçok biyolojik çeşitlilik ölçümü için de önemli bir sıcaklık olduğunu gördük.
Örnekler, yaklaşık 20°C'den daha yüksek sıcaklıkların çeşitli önemli önlemlerde düşüşlere yol açtığını göstermektedir:
-
deniz ve tatlı su türlerinin düşük oksijene toleransı
-
deniz pelajik (açık su yaşamı) ve bentik (deniz dibinde yaşayan) alg üretkenliği ve yemdeki balık avlanma oranları
-
Pelajik balıklar, plankton, bentik omurgasızlar ve fosil yumuşakçalardaki küresel tür zenginliği
-
ve genetik çeşitlilik.
Fosil kayıtlarında sıcaklıkların 20°C'yi aştığı durumlarda yok oluşların arttığı da görüldü.
Tür zenginliğinin artması
Küresel olarak, resif balıkları ve omurgasızların yaşadığı sıcaklık aralığı, coğrafi dağılımları 20°C'ye dayanan türler arasında en dar olanıdır. Aynı etki mikroplarda da görülür.
Pek çok tür daha sıcak ve daha soğuk sıcaklıklarda yaşayacak şekilde evrimleşmiş olsa da çoğu tür 20°C'de yaşar. Ayrıca süngerler, lamba kabukları, yumuşakçalar ve deniz paspasları da dahil olmak üzere fosil kayıtlarındaki yok oluşlar (bryozoanlar), deniz yıldızları ve deniz kestaneleri, solucanlar ve kabuklular - 20°C'de daha düşüktü.
Türler 20°C'nin üzerindeki ve altındaki sıcaklıklarda yaşayacak şekilde geliştikçe termal nişleri genişliyor. Bu, daha sıcak veya daha soğuk yerlerde yaşasalar bile çoğunun hala 20°C sıcaklıkta yaşayabileceği anlamına gelir.
Matematiksel Corkrey modeli, termal genişliğin en aza indirilmesi gerektiğini ve biyolojik süreçlerin 20°C'de en istikrarlı ve verimli olması gerektiğini öngörüyor. Bu da bakterilerden çok hücreli bitkilere ve hayvanlara kadar yaşamın tüm alanlarındaki tür zenginliğini en üst düzeye çıkarmalıdır. Dolayısıyla model bu “20°C etkisi” için teorik bir açıklama sunmaktadır.
İklim değişikliğinin etkilerini tahmin etmek
Yaşamın 20°C civarında yoğunlaşmış gibi görünmesi, tropik türlerin daha yüksek sıcaklıklara uyum sağlama yeteneğini tehlikeye atan temel kısıtlamalara işaret ediyor.
Türler, küresel ısınmaya uyum sağlamak için yayılış alanlarını değiştirebildiği sürece, 20°C etkisi, tür zenginliğinde yıllık ortalama 20°C'ye varan yerel artışlar olacağı anlamına geliyor. Bunun üzerinde zenginlik azalacaktır.
Bu, coğrafi dağılımlarını değiştirerek küresel ısınmaya uyum sağlayabilen birçok deniz türünün iklim değişikliği nedeniyle yok olma ihtimalinin düşük olduğu anlamına geliyor.
Ancak kara türleri, şehirlerin, tarımın ve diğer insan altyapılarının değiştirdiği manzaralar nedeniyle coğrafi dağılımlarını bu kadar kolay değiştiremeyebilir.
20°C etkisi yukarıdaki fenomenin en basit açıklamasıdır; örneğin: tür zenginliği ve genetik çeşitlilikteki sıcaklıkla ilgili eğilimler; Fosil kayıtlarındaki yok oluş oranları; biyolojik üretkenlik; optimal büyüme oranı; ve denizdeki yırtıcılık oranları.
Çok hücreli türlerin karmaşıklığına rağmen, hücresel düzeydeki sıcaklık verimliliklerinin biyolojik çeşitliliğin diğer yönlerine de yansıması dikkat çekicidir.
Tam olarak 20°C'nin hücresel süreçler için çok önemli ve enerji açısından verimli olmasının nedeni, suyun hücrelerle ilişkili moleküler özelliklerinden kaynaklanıyor olabilir. Bu özellikler aynı zamanda çoğu tür için ~42°C'nin mutlak bir sınır gibi görünmesinin de nedeni olabilir.
Bu 20°C etkisine dair daha fazla farkındalık, sıcaklığın ekosistem süreçlerini, tür bolluğunu ve dağılımını ve yaşamın evrimini nasıl kontrol ettiği konusunda yeni anlayışlara yol açabilir.
Mark John Costello, Profesör, Biyolojik Bilimler ve Su Ürünleri Fakültesi, Nord Üniversitesi ve Ross Corkrey, Biyoistatistik alanında Yardımcı Kıdemli Araştırmacı, Tazmanya Üniversitesi
Bu makale şu adresten yeniden yayınlandı: Konuşma Creative Commons lisansı altında. Okumak Orijinal makale.
Amazon'un En Çok Satanlar listesinden Çevre Üzerine Kitaplar
"Sessiz Bahar"
kaydeden Rachel Carson
Bu klasik kitap, pestisitlerin zararlı etkilerine ve doğal dünya üzerindeki etkilerine dikkat çekerek çevrecilik tarihinde bir dönüm noktasıdır. Carson'ın çalışması, modern çevre hareketine ilham vermeye yardımcı oldu ve çevre sağlığının zorluklarıyla boğuşmaya devam ettiğimiz günümüzde geçerliliğini koruyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Yaşanmaz Dünya: Isındıktan Sonra Yaşam"
David Wallace-Wells tarafından
Bu kitapta David Wallace-Wells, iklim değişikliğinin yıkıcı etkileri ve bu küresel krizin acilen ele alınması gerektiği konusunda kesin bir uyarı sunuyor. Kitap, harekete geçmezsek karşı karşıya kalacağımız geleceğe iç karartıcı bir bakış sağlamak için bilimsel araştırmalardan ve gerçek dünyadan örneklere dayanıyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Ağaçların Gizli Hayatı: Ne Hissediyorlar, Nasıl İletişim Kuruyorlar? Gizli Bir Dünyanın Keşifleri"
kaydeden Peter Wohlleben
Bu kitapta Peter Wohlleben, ağaçların büyüleyici dünyasını ve ekosistemdeki rollerini araştırıyor. Kitap, bilimsel araştırmalardan ve Wohlleben'in bir ormancı olarak kendi deneyimlerinden yola çıkarak ağaçların birbirleriyle ve doğal dünyayla etkileşiminin karmaşık yollarına dair içgörüler sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Evimiz Yanıyor: Bir Ailenin ve Krizdeki Bir Gezegenin Sahneleri"
Greta Thunberg, Svante Thunberg ve Malena Ernman tarafından
Bu kitapta, iklim aktivisti Greta Thunberg ve ailesi, iklim değişikliğini ele almanın acil ihtiyacı konusunda farkındalık yaratma yolculuklarının kişisel bir anlatımını sunuyor. Kitap, karşılaştığımız zorlukların ve harekete geçme ihtiyacımızın güçlü ve dokunaklı bir anlatımını sunuyor.
Daha fazla bilgi veya sipariş için tıklayın
"Altıncı Yok Oluş: Doğal Olmayan Bir Tarih"
Elizabeth Kolbert tarafından
Bu kitapta Elizabeth Kolbert, insan faaliyetinin neden olduğu türlerin devam eden kitlesel yok oluşunu araştırıyor, insan faaliyetinin doğal dünya üzerindeki etkisine ciddi bir bakış sağlamak için bilimsel araştırmalardan ve gerçek dünya örneklerinden yararlanıyor. Kitap, Dünya'daki yaşam çeşitliliğini korumak için zorlayıcı bir eylem çağrısı sunuyor.
