İklim Değişiminin, Etkileşim Halindeki Türlerin Birlikte Evrimini Nasıl Etkilediği Matematiksel Olarak Formülize Edildi!

Bilim insanlarının iklim değişikliğinin çevremizi ne şekilde yeniden biçimlendirebileceğini anlayabilmeleri için, görüldüğü kadarıyla sonsuz bir karmaşıklıkta olan etkileşen sistemlerle [dizgelerle] boğuşmaları gerekiyor. 

Özgül türlerin olası yazgıları hakkında kafa yoranlar için, türler arasında etkileşim bulunan yerlerde iklim değişikliğinin olası etkilerini hesaplamakta kullanılacak görece basit genel bir kural vardır. James Cook Üniversitesi evrimsel çevrebilim uzmanlarından Tobin Northfield şöyle demektedir: 

İklim değişikliği konusundaki çok sayıda tartışma simgeleşmiş türler hakkındadır, oysa gelecekte çevrede meydana gelecek değişikliklerin etkilerini değerlendirmek için türler arasındaki etkileşimi hesaba katmamız gerekir. Türlerin nasıl birlikte evrimleştiklerini göz önüne almamız gerekiyor, yani nasıl hem birbirlerine yanıt olarak hem de iklim değişikliğine yanıt olarak kendilerini uyarladıklarını ele almamız gerekiyor. Ayrıca, gözümüze ne kadar zor görünürse görünsün, türler evrimleştikçe etkileşimlerdeki değişmeyi de hesaba katmamız gerekiyor.

Ekim 2013'te PLoS Biology’de yayımlanan araştırmada türlerin çıkarlarının birbirleriyle çatıştıkları (örneğin bir türün yiyecek için rekabet ettiği türe çok saldırganca davrandığı) yerlerde aralarındaki birlikte evrimleşme ilişkisinin her iki türde de iklim değişikliğinin etkilerini büyük olasılıkla azaltacak yönde olduğu savunulmaktadır. 

Türlerin birbirlerine çatışma içermeyen biçimde şekilde davrandıkları yerlerde (örneğin bir türün yiyeceği için öteki türlere karşı saldırganlaşmak yerine onları atlattığı yerlerde) iklim değişikliğinin etkileri büyük olasılıkla daha büyük olacaktır. Hâlen Cairns’deki James Cook üniversitesinde bulunan Dr. Northfield, Wisconsin üniversitesinde Dr. Anthony Ives ile birlikte bilim insanlarına birlikte evrimleşen türlerin zamanla nasıl bir değişiklik gösterebileceklerini hesaplama konusunda yardım edecek genel bir kural meydana getirmek için çalıştı. Dr. Northfield şöyle diyor: 

İklim değişikliğinin etkilerini değerlendirirken çok fazla şeyin hesaba katılması gerekiyor, buna bazı basit cevaplar bulmayı umut ediyoruz.

Dr. Northfield ile Dr. Ives bilim insanlarının kısa erimliden uzun erimliye doğru çıkarsamalar yapmalarına yardımcı olacak modelleme aygıtları ve kılavuz çizgiler geliştirdiler. Dr. Northfield şunları söyledi: 

En başlangıçtaki incelemelerde iklim değişikliğinin özgül türlerin evrimini nasıl etkileyeceğine bakıldı; daha sonraları ise etkileşim içinde olan türlerin kısa erimde nasıl değişiklik göstereceği konusunda bazı irdelemeler yapıldı. Bu etkileşimlerde daha uzun zaman dilimlerinde nasıl değişiklikler görülebileceğini ve sonra da etkileşimlerdeki bu değişikliklerin her bir türü nasıl etkileyeceğini inceleyebilmek için basit rekabet, birbirini yeme ve yardımlaşma modelleri kullandık. İklim değişikliğinin gidişi bize doğadaki değişiklikleri izlemek için daha önümüzde yıllar, yüzyıllar olmadığını gösteriyor. Matematik modelleme bize geleceğin nasıl olabileceğini hesaplamanın yollarını sağlıyor.

Söz konusu inceleme ABD Tarım Bakanlığı'nın desteğiyle yapılan ve ekin yapılan bölgelerdeki zararlı böcek popülasyonunun ne değişiklik gösterebileceğini araştıran bir irdeleme olarak başladı. Dr. Northfield şu açıklamayı yaptı: 

Elde ettiğimiz bulgulardan birisi de, yiyicilerin ekin zararlılarına saldırarak tarıma yararlı oldukları durumlarda (hanımböceğinin bitki bitlerini yemesi gibi) yiyen de yenilen de iklim değişikliğine yanıt olarak evrimleşirken iklim değişikliğinin ekine verdiği zararı azalttığıdır.

Araştırmacılar buldukları bu genel kuralın değerlendirilmesi için çeşitli yollar önerdiler: 

Böcek popülasyonları kuramımızın denenmesi için iyi bir alan oluştururlar, çünkü bir deneye kolaylıkla çok sayıda böcek katılabilir ve böcekler hızlı bir şekilde üreyerek daha çabuk değerlendirme yapılabilmesine olanak verirler. Örneğin değişik boylamlardaki böcek- bitki etkileşimlerine bakılarak türlerin ne şekilde birlikte evrimleştiklerini ve aralarındaki etkileşimin iklim koşullarındaki farklılıklara göre nasıl değişiklikler gösterdiğini gözlemleyebiliriz. Etkileşime hangi tip birlikte evrimin yön verdiğini bilirseniz bunun dünyanın değişik boylamlarındaki türlerin yoğunluğunu nasıl etkileyeceği konusunda da öngörüde bulunabilirsiniz.

Araştırmada araştırmacılara, hangi tip birlikte evrimin (çatışmalı ya da çatışmasız) türler arasında hangi özgül etkileşime yol açacağını belirlemekte yardımcı olacak yollar da öneriliyor. Dr. Northfiel şöyle diyor:

Bu durum sizin muhtemelen düşündüğünüz kadar açık ve yalın değil. Örneğin bazı bitki-böcek ilişkilerinde çiçekleri polenleyen kimi böcekler evrimleşerek çiçeğe yararlanacağı hiçbir şey bırakmaksızın ondan çalmaya başlarlar. Bu da tabii bitki için hangisinin daha iyi olduğu konusunda çatışmaya yol açar. Bu durumda, türler arasındaki etkileşimlerin sınıflandırılması için bazı kılavuz çizgiler de geliştirdik.