Forskare vid Monash University har avslöjat insikter om hur stigande temperaturer påverkar marina organismers reproduktiva interaktioner och artgränser.
När klimatförändringarna fortsätter att omforma ekosystemen, kastar en ny studie från naturvetenskapliga fakulteten vid Monash University ljus över det komplexa samspelet mellan temperatur, föräldras kön och reproduktionsbarriärer i marina rörmaskar, känd som Galeolaria, från södra Australiens snabbvärmande hotspot för biologisk mångfald.
Galeolaria tubmaskar är grundarter som finns på de steniga stränderna i det tempererade Australien. Rörmaskarna bygger och ockuperar täta kolonier av steniga rör, som förbättrar den biologiska mångfalden vid kusten genom att tillhandahålla livsmiljöer och tillflyktsort från värmestress för arter som annars inte skulle finnas kvar där.
Studien, publicerad i Evolution , motiverades av det faktum att klimatförändringar förändrar arternas utbredningsområde och interaktioner, vilket ger arter nya möjligheter att para sig och hybridisera.
Forskargruppen undersökte en rad hinder för reproduktion över livsstadierna för två Galeolaria-arter, som spänner över olika temperaturområden från Cape Otway i Victoria hela vägen upp till Tathra i New South Wales. Denna region är globalt erkänd för sin marina biologiska mångfald och värms också upp mycket snabbare än den globala genomsnittstakten.
Fynden tyder på att reproduktionsbarriärerna mellan arterna är svagare vid befruktnings- och embryogenesstadiet, men blir starkare och mer temperaturkänsliga under larvutvecklingsstadiet.
Viktigt är att studien också avslöjar asymmetri i barriärer mellan föräldrarnas kön, vilket tyder på ett komplext samspel mellan termisk nischdifferentiering och moderns arv.
Seniorförfattaren Dr. Keyne Monro från Monash University School of Biological Sciences förklarar, "Vår forskning belyser temperaturens centrala roll för att forma reproduktiv isolering mellan arter av Galeolaria. När temperaturen stiger, observerar vi förändringar i styrkan hos reproduktionsbarriärer, med betydande implikationer för den framtida dynamiken i artinteraktioner och biologisk mångfald.
"Våra resultat pekar på en nyckelroll för temperaturen i reproduktiv isolering, men också utmaningar för att förutsäga isoleringens öde i framtida klimat."
Studien understryker vikten av att förstå de miljömässiga och biologiska faktorer som påverkar reproduktiv isolering, särskilt i samband med klimatförändringar.
Genom att undersöka barriärer över flera livsstadier och miljöförhållanden kan forskare få värdefulla insikter i de mekanismer som driver arternas känslighet för klimat och arthybridisering.
"Våra resultat understryker behovet av omfattande bedömningar av reproduktionsbarriärer över olika miljöer", säger medförfattare Docent Kay Hodgins från Monash University School of Biological Sciences.
"Denna kunskap är avgörande för att förutsäga artgränsernas öde och vägleda bevarandeinsatser i en snabbt föränderlig värld.
"Genom att reda ut det invecklade förhållandet mellan temperatur, reproduktionsbarriärer och interaktioner mellan arter, är forskare bättre rustade att skydda och bevara den marina biologiska mångfalden inför miljöförändringar", säger Dr. Hodgins.
Eftersom marina ekosystem står inför aldrig tidigare skådade utmaningar från klimatförändringar ger studier som denna viktiga insikter i de anpassningsbara strategierna och den ekologiska dynamiken hos marina organismer.
Mer information: Cristóbal Gallegos et al, Temperatur och kön formar reproduktionsbarriärer i en hotspot för klimatförändringar, Evolution (2024). DOI:10.1093/evolut/qpae012
Journalinformation: Evolution
Tillhandahålls av Monash University
