Schematisk över den experimentella uppställningen av sjukdomsöverföring. Sex korallarter (listade från mest till minst känsliga och representerade av olika färger) skars på mitten, fick acklimatisera sig och placerades sedan i antingen en kontroll- eller behandlingstank. Halva cirklar med matchande färg och nummer indikerar att de är matchande halvor från en koloni. Kvadrater representerar akvariet där koraller hölls inom det större flödet genom havsvattenytan. Svarta och vita runda cirklar representerar centrala kolonier som antingen samlades in från ett sjukdomsfritt ställe för kontrollgruppen eller en sjukdom med stenig korallvävnadsförlust infekterad med D. labyrinthiformis i behandlingsgruppen. Tre friska och tre behandlingsakvarier visas här, men det var åtta totalt. Kredit:ISME Communications (2022). DOI:10.1038/s43705-022-00126-3
Bäcköring försvinner från amerikanska vattendrag. Groddjurs livsmiljöer förändras. Korallarter dör.
När det globala klimatet förändras i accelererande hastigheter omstrukturerar naturen sig själv. Vissa arter trivs. Andra dör av. Den biologiska mångfalden, den unika mångfalden av arter på vår planet, slingrar sig.
Enligt en FN-rapport från 2019 har klimatförändringarna ökat risken för utrotning för nästan 1 miljon växt- och djurarter. Klimatdrivna ökningar av sjukdomar, minskning av livsmiljöer och förekomsten av varma temperaturer hotar arters överlevnad och äventyrar integriteten hos ekosystem runt om i världen.
På land och under vattnet tacklar biologer vid University of Texas i Arlington utrotningskrisen och hittar hållbara lösningar som främjar sunda ekosystem.
Sjuka karibiska koraller
Laura Mydlarz, professor i biologi, uppskattar att 30 % till 50 % av korallarterna i Karibiska havet är i fara att utrotas. Många av dem lider av sjukdomar som har ökat på grund av klimatförändringarna.
För att skydda dessa döende ekosystem, studerar hennes labb korallimmunsvar mot vitpest, stenig korallvävnadsförlustsjukdom (SCTLD) och svartbandssjukdom.
SCTLD är en mycket smittsam sjukdom som snabbt dödar korallvävnad. När en enda polyp väl blir infekterad kan en korallkoloni dö inom veckor till månader, visar forskning, och lämnar bara djurets vita skelett efter sig. Ursprunget till SCTLD är dåligt förstått och dess patogen är okänd, vilket hindrar forskare från att förstå dess överföring och effektiva behandlingar.
En studie publicerad av Mydlarz labb i ISME Communications avslöjade upptäckten av DNA-bevis för virus i SCTLD-drabbade korallkolonier. Teamets data kommer att stödja forskarnas kritiska nästa steg att karakterisera närvaron och frånvaron av virus i karibiska korallkolonier, och ytterligare klargöra den potentiella rollen för virus i SCTLD.
"Detta är en lovande utveckling som kommer att främja vår kunskap om smittsamma korallsjukdomar och sätt att förebygga dem," sa Mydlarz. "Att förstå SCTLD kommer att hjälpa forskare och revförvaltare att skydda korallhabitat och den biologiska mångfald som de stöder."
Förlust av groddjurs habitat
Luke Frishkoff, biträdande professor i biologi, vill förstå hur mänsklig påverkan på miljön påverkar arters risk att dö ut.
För att hjälpa till att målinrikta och prioritera bevarandet av arter med störst risk undersökte Frishkoff effekten av förlust av livsmiljöer på amfibiepopulationer från hela världen. Det primära målet var att förstå hur arters egenskaper informerar om reaktioner på omvandling av livsmiljöer.
Med hjälp av data från 18 studier av 154 arter upptäckte Frishkoffs team att trädlevnad, kvaliteten på att leva i träd, leder till arternas ökade känslighet för omvandling av livsmiljöer. Dessutom var förhållandet mellan amfibiernas reproduktionsprocesser och vattenkällor en avgörande faktor för hur de skulle reagera på habitatförändringar. Teamets resultat stödde också slutsatsen att vinnarna och förlorarna av omvandling av livsmiljöer ofta dikteras av värmetolerans. Arter med högre tolerans är mer benägna att överleva bland mänskligt förändrade livsmiljöer.
"Att bevara den biologiska mångfalden beror på vår förmåga att identifiera de arter som är mest känsliga för förändringar orsakade av människor, särskilt omvandling av livsmiljöer och klimatförändringar," sa Frishkoff. "Förbättrad förutsägbarhet av arternas känslighet gör att vi kan identifiera och skydda områden som innehåller de mest sårbara arterna."
Förlust av biologisk mångfald i sötvattensystem
Forskning av Sophia Passy, docent i biologi, fokuserar på den biologiska mångfalden i Amerikas sötvattensekosystem. Floder, sjöar och våtmarker innehåller en orimligt hög artdiversitet samtidigt som de utgör väldigt lite av jordens yta. Dessa egenskaper gör deras ekosystem särskilt sårbara för klimatförändringar.
En studie från Passys labb undersökte hur olika grader av utsläpp av växthusgaser kan påverka artfördelningen i vattendrag över hela USA. Med hjälp av data om 336 arter av alger, insekter och fiskar från 1 227 bäckar förutspådde teamet distributionsförändringar som skulle kunna inträffa till åren 2050 och 2070.
Passy förutspår att klimatförändringar kommer att orsaka en utbredd expansion av varmvattenarter, många med egenskaper av miljöhänsyn, såsom invasivitet, hybridisering och hot mot vattenkvaliteten. Samtidigt förväntas kallvattenarter minska. Rekreationsviktiga arter, inklusive bäcköring, förväntas förlora mer än 80 % av sin nuvarande utbredning.
"När sötvattensystem lider, lider människor också," sade Passy. "Med tanke på att omfattningen av samhällets omarrangemang beror på hur allvarliga klimatförändringarna är, finns det fortfarande miljöpolicyer som vår regering kan implementera för att skydda hälsan och integriteten hos landets strömekosystem." + Utforska vidare
