Klimatske promene jure brže od evolucije — naučnici koriste genomiku da spasu ekosisteme

Evolucija deluje kroz milenijume, a klimatske promene se sada odvijaju daleko brže. Taj raskorak ugrožava ključne ekosisteme — od sekvoja u Kaliforniji do pašnjaka morske trave duž obale — koji skladište velike količine ugljenika i održavaju složene lance života.

Todd Michael, a research professor at the Salk Institute for Biological Studies, works at his lab in San Diego, Wednesday, Dec. 3, 2025. (AP Photo/Annika Hammerschlag)(ASSOCIATED PRESS)

Pretnje i razlozi

Marine toplotne talase, rekordni šumski požari i intenzivan obalni razvoj pritiskaju te sisteme preko njihovih granica. Zagrevanje izazvano sagorevanjem fosilnih goriva pogoršava ove procese. Prema izveštaju međuvladine naučne organizacije povezanom sa UN iz 2019, oko 1.000.000 vrsta suočava se sa rizikom izumiranja, često zbog gubitka staništa, zagađenja i prekomerne eksploatacije prirodnih resursa.

The Pacific Biosciences Revio, which can decode an entire human genome in one day, sits at the Salk Institute for Biological Studies in San Diego, Wednesday, Dec. 3, 2025. (AP Photo/Annika Hammerschlag)(ASSOCIATED PRESS)

Šta je konzervaciona genomika?

Konzervaciona genomika podrazumeva sekvenciranje kompletnog genetskog zapisa organizma kako bi se identifikovale jedinke sa osobinama pogodnim za opstanak u ekstremnijim uslovima — otpornost na toplotu, sušu, slabo osvetljenje ili bolesti. Te informacije služe kao vodič pri planiranju i sprovođenju restauracije staništa.

Homes line the shore of San Diego's Mission Bay, Wednesday, Dec. 3, 2025. (AP Photo/Annika Hammerschlag)(ASSOCIATED PRESS)

Primeri iz prakse: koralni grebeni i morske trave

Koralni grebeni su među prvim ekosistemima na kojima se primenjuju genomske metode. Sekvenciranjem korala i simbiotskih algi istraživači su otkrili kolonije koje prirodno podnose više temperature i počeli su da ispituju da li selektivno uzgajanje otpornijih jedinki može pomoći oporavku grebena.

Eelgrass sways in the current in San Diego's Mission Bay, Tuesday, Dec. 2, 2025. (AP Photo/Annika Hammerschlag)(ASSOCIATED PRESS)

U južnoj Kaliforniji pristup se primenjuje na pašnjake morske trave (eelgrass). Ove livade obezbeđuju stanište za ribe, rakove i plankton, hrane selice i skladište ugljenik i metan u sedimentima. Međutim, replantiranje u zalivima San Dijega često ne uspeva — procena je da su pokušaji uspešni tek oko polovinu vremena — zbog zagrevanja, učestalijih "king tides" koji podižu sedimente i smanjuju prodiranje svetla, kao i zbog zamućenja vode izazvanog oticanjem iz gradnje obale.

FILE - Assistant Fire Manager Leif Mathiesen, of the Sequoia & Kings Canyon Nation Park Fire Service, walks near a burned-out sequoia tree from the Redwood Mountain Grove which was devastated by the KNP Complex fires in the Kings Canyon National Park, Calif., Nov. 19, 2021. (AP Photo/Gary Kazanjian, File)(ASSOCIATED PRESS)

Otkriven prirodni hibrid

U Mission Bayu istraživači sa Salk Institute otkrili su prirodni hibrid koji je bolje opstajao od svojih roditeljskih vrsta. Hibrid između plitkovodne Zostera marina i dublje Zostera pacifica preživeo je tamo gde su obe roditeljske vrste imale problema. Sekvenciranjem genoma istraživači su povezali određene gene cirkadijalnog sata sa produženom aktivnošću pri slabom svetlu — karakteristikom koja može poboljšati fotosintezu u mutnijoj vodi.

FILE - Cars drive on highway 101 flooded by a king tide, the year's highest tides, Jan. 3, 2026, near Corte Madera in Marin County, Calif. (AP Photo/Ethan Swope, File)(ASSOCIATED PRESS)

Iako su ovi nalazi obećavajući, primena izbora ili uzgoja otpornijih jedinki još je uglavnom eksperimentalna i nije sprovedena u širokom obimu u polju. Timovi iz Salk Instituta i Scripps Institution of Oceanography rade na prenosu tih saznanja u buduće projekte obnove.

A sea anemone sits beside a patch of eelgrass in San Diego's Mission Bay, Tuesday, Dec. 2, 2025. (AP Photo/Annika Hammerschlag)(ASSOCIATED PRESS)

Sekvoje i njihove specifičnosti

Sekvoje su među najvišim i najstarijim stablima na Zemlji, a njihove šume skladište izuzetne količine ugljenika po jedinici površine. Iako su te vrste evoluirale uz česte niskointenzivne požare, današnji sve žešći i razorniji požari, u kombinaciji sa produženim sušama, snažno ih ugrožavaju. Seča je imala katastrofalan uticaj: oko 95% starog rastinja sekvoja je posečeno, što je znatno umanjilo genetsku raznovrsnost.

Naučnici su već sekvencionisali genom sekvoje — ogroman genom koji je skoro devet puta veći od ljudskog. Rad na povezivanju gena sa osobinama poput tolerancije na sušu i prilagodljivosti na temperaturu je u toku, ali zahteva dodatne rigorozne studije i finansiranje pre široke primene u restauraciji.

"Gde je organizam bio prilagođen nekadašnjim uslovima na jednoj lokaciji, danas možda više nije — može biti potrebna drugačija genetska varijacija za nove okolnosti," rekao je David Neale, genetičar šuma.

Ograničenja i širi kontekst

Genomski alati mogu pomoći određenim vrstama, posebno dugovečnim poput sekvoja koje same ne mogu brzo da se prilagode. Međutim, ekosistemi su složeni i zasnivaju se na međusobnim odnosima biljaka, životinja, mikroba i gljivica. Izbor ili inženjering otpornijih osobina u jednoj vrsti ne garantuje opstanak svih zavisnih organizama.

"Možemo genetski poboljšati nekoliko vrsta da budu otpornije. Ali to nije ekosistem — ne možemo se samo genetski izvući iz klimatskih promena," upozorava Karen Holl sa UC Santa Cruz.

Zaključak: Konzervaciona genomika je moćan alat koji može poboljšati šanse uspeha restauracije i pomoći zaštiti najugroženijih dugovečnih vrsta, ali nije zamena za hitno smanjenje emisija gasova staklene bašte i šire mere očuvanja staništa.