Projekti / Programi
WETADAPT - prilagoditveni in plastični potencial fiziologije ektotermov za odzivanje na podnebne spremembe
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 1.03.01 |
Naravoslovje |
Biologija |
Zoologija in zoofiziologija |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 1.06 |
Naravoslovne vede |
Biologija |
podnebne spremembe, ektotermi, fiziologija, presnova, izguba vode, potencial odzivanja vrst, evolucijski mehanizmi, elektronska mikroskopija, ekološki modeli
Raziskovalci (8)
Organizacije (3)
Povzetek
Predvidevanje bioloških odzivov na globalne podnebne spremembe in določanje prednosti varstva biodiverzitete je danes nujnost, ko smo priča pospešenemu izumiranju vrst. Vendar je razumevanje kompleksnih ekoloških povezav, ki vplivajo na to, kako se bodo lastnosti vrst odzivale na globalne spremembe v okolju težavno. Številni biotski in abiotski dejavniki in kompleksnost samih bioloških odzivov (kratkoročni plastični odzivi ali dolgoročne evolucijske spremembe) zahtevajo multidisciplinarni pristop in predpogoj za doseganje tega cilja je mehanistično razumevanje bioloških odzivov lastnosti vrst. Sodobna znanost lahko omogoči tovrstno razumevanje z uporabo integrativnih raziskovalnih pristopov in modelnimi vrstami, ki se pojavljajo po velikem gradientu v okolju, ki nam s primerjavo populacij čez gradient razmer omogoči vpogled v naravno sposobnost prilagoditvenega potenciala lastnosti. Dolgo časa so se napovedne raziskave vplivov podnebnih sprememb opirale na korelativne pristope, pri čemer niso upoštevali odzivnega potenciala lastnosti (selekcija/plastičnost), poleg tega pa so v analizo pogosto niso vključili fiziologije. Tako smo identificirali štiri glavne potrebe, ki so ključne za nadaljnji razvoj znanosti tega področja, ki hkrati tvorijo štiri osnovne cilje pričujočega projekta WETADAPT: 1) izboljšati razumevanje, kako fiziologija (presnova in zadrževanje vode) odraža trenutne podnebne pritiske pri ektotermih; 2) razumeti potencial za prilagoditve/plastični odziv; 3) izboljšati osnovno razumevanje sposobnosti zadrževanja vode na spreminjajočo temperaturo in vlažnost; in 4) razumeti potencial fiziologije za odzivanje na podnebne spremembe. Predlagani projekt bo imel pomemben znanstveni doprinos v obliki večjega števila znanstvenih objav v uglednih revijah. Izvedljivost takšnega ambicioznega projekta bo omogočila uporaba že ustaljenih modelnih sistemov, s katerimi imamo člani projektne skupine pretekle izkušnje in za katere smo že delno zbrali vzorce v prejšnjih letih. Vzorčili bomo v več populacijah po ekstremnem višinskem gradientu, kjer se spreminjajo različni abiotski dejavniki: temperatura, vlažnost, O2 saturacija, UV sevanje, pokritost z vegetacijo. Takšen gradient dejavnikov v okolju služi kot približek za časovne spremembe, ki jih bodo v prihodnosti povzročale podnebne spremembe. Delo v okviru izkušene mednarodne in interdisciplinarne skupine v projektu nam bo zagotovilo izvedljivost in uporabo novih metodologij za preučevanje fiziologije ter uporabo naprednih statističnih orodij, s katerimi bomo izboljšali naše osnovno razumevanje mehanizmov za odzivnim potencialom fizioloških lastnosti na podnebne spremembe. Delo v projektu bo razdeljeno v štiri delovne sklope (DS). V okviru DS1 bomo definirali trenutno izražanje proučevanih fizioloških lastnosti in lastnosti kože, ter njihov odzivni potencial. V DS2 se bomo osredotočili na razumevanje genov pod selekcijo, ki so povezani s fiziologijo, pod različnimi pritiski v okolju. Nato se bomo osredotočili na izražanje teh genov (DS3), kar bo pokazatelj plastičnosti. Pridobljene rezultate fenotipskega izražanja lastnosti vzdolž velikega gradient v okolju (DS1) bo informiral genetske in transkriptomske rezultate (DS2&3). V zadnjem koraku (DS4) bomo analizirali odzivni potencial fiziologije v skladu s predvidenimi scenariji podnebnih sprememb. To bomo storili tako, da bomo najprej 1) pripravili teoretični okvir povezav med podatki, nato 2) zgradili mehanistične modele, ki bodo prevedeni v eksplicitni geografski kontekst, in končno 3) uporabili metodologijo prostorskega ekološkega modeliranja za napovedovanje odziva vrst na podnebne spremembe. Pričakujemo, da bodo naši rezultati služil kot zanesljiv pokazatelj stopnje izpostavljenosti in sposobnosti odziva fiziologije globalnim podnebnim spremembam pri ektotermih. DS4 vključuje tudi velika prizadevanja za širjenje znanstvenih rezultatov med znanstveno in širšo javnostjo (prispevki na konferencah in sporočila za medije).
