ब्राजील के अटलांटिक वन में समृद्ध पौधों की विविधता का एक स्नैपशॉट। गुई बेकर, सीसी द्वारा एसए
ऐसा लगता है कि प्रत्येक दिन वैज्ञानिक दुनिया भर में जानवरों और पौधों पर जलवायु परिवर्तन के अधिक गंभीर परिणामों की रिपोर्ट करते हैं। पक्षी जो हैं बाद में पलायन वर्ष में पर्याप्त भोजन नहीं मिल सकता है। पौधे हैं पहले फूल उनके कीट परागणक हैच। प्रीति प्रजाति है कम सहनशक्ति शिकारियों से बचने के लिए। संक्षेप में, जलवायु परिवर्तन जो एक जीव को प्रभावित करते हैं, लहर प्रभाव को ट्रिगर करने की संभावना है जो पूरे पारिस्थितिक तंत्र की संरचना और कामकाज को परेशान कर सकते हैं।
पशु स्वास्थ्य का एक घटक जो काफी हद तक आसपास के वातावरण को दर्शाता है Microbiomeरोगाणुओं के संघ को अब भोजन पाचन में सहायता करने, प्रतिरक्षा प्रणाली को विनियमित करने और रोगजनकों से बचाने के लिए जाना जाता है। माइक्रोबायोम बनाने वाले बैक्टीरिया की प्रजातियां मुख्य रूप से पर्यावरण से भर्ती की जाती हैं। इस प्रकार, खाद्य बैक्टीरिया और अन्य जानवरों की बातचीत जो पर्यावरणीय बैक्टीरिया को प्रभावित करती है, जानवरों के माइक्रोबायोम को आकार देने की क्षमता रखती है।
लेकिन क्या होता है जब जलवायु परिवर्तन पर्यावरण को परेशान करता है, जिससे जानवरों के माइक्रोबायोम में बदलाव होता है जो रोगाणुओं को उन महत्वपूर्ण कार्यों को करने से रोकता है जिन्हें जानवरों को जीवित रहने और पनपने की आवश्यकता होती है?
मैं एक इकोलॉजिस्ट हूं की प्रयोगशाला में गुई बेकर उभरते उभयचर रोग और जलवायु परिवर्तन के चौराहे पर उष्णकटिबंधीय अनुसंधान में विशेषज्ञता। वैश्विक उष्णकटिबंधीय क्षेत्रों में सैकड़ों उभयचरों को बीमारी और जलवायु परिवर्तन के बढ़ते दबाव का सामना करना पड़ रहा है। और इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि पर्यावरण के तनावकर्ता जानवरों के माइक्रोबायोम को बदल रहे हैं, उनके सामने आने वाली चुनौतियों में योगदान दे रहे हैं।
एक पारिस्थितिकी तंत्र का निर्माण
में हालिया प्रयोग यह पता लगाने के लिए डिज़ाइन किया गया कि कैसे टैडपोल के माइक्रोबायोम पर्यावरण में अन्य जानवरों की प्रजातियों से प्रभावित थे, मेरे सहयोगियों और मैंने ब्राजील के अटलांटिक वन में वेटलैंड के निवास स्थान से मीठे पानी के बैक्टीरिया, क्रस्टेशियन और कीड़े के स्वस्थ समुदायों का अध्ययन किया। हमने उनकी भोजन गतिविधियों पर ध्यान केंद्रित किया - कैसे उन्होंने अपना भोजन प्राप्त करने के लिए पानी को फ़िल्टर किया और मृत पौधों की सामग्री को तोड़ दिया।
यह सर्वविदित है कि ये खिला गतिविधियाँ पारिस्थितिकी तंत्र के कार्यों जैसे कि अपघटन के लिए आवश्यक हैं। लेकिन हमने पाया कि इन खाद्य जाले ने एक और उद्देश्य भी निभाया: उन्होंने पर्यावरण में "अच्छी" बैक्टीरिया प्रजातियों को बढ़ाया, जैसे कि रोगजनक रोगाणुओं से लड़ने वाली प्रजातियां।
नतीजतन, इन सूक्ष्मजीवों और अकशेरुकी के साथ पारिस्थितिकी तंत्र को साझा करने वाले टैडपोल में स्वास्थ्यवर्धक आंत माइक्रोबायोम था। इसने रोगजनकों के खिलाफ एक मजबूत रक्षा प्रदान की, टैडपोल के साथ जो जीवों के विभिन्न नेटवर्क के साथ अपने निवास स्थान को साझा नहीं कर रहे थे।
हमारा नवीनतम काम इस शोध को एक कदम आगे बढ़ाते हुए परीक्षण किया कि कैसे जलवायु वार्मिंग जैसी गड़बड़ी इन खाद्य जाले को प्रभावित कर सकती है जो जंगली में कशेरुकी सूक्ष्म जीवों के स्वास्थ्य को सुनिश्चित करने में मदद करती है।
विभिन्न पारिस्थितिक तंत्रों में प्रजातियों की पारस्परिक क्रियाओं का आदान-प्रदान करना क्षेत्र की परिस्थितियों में कठिन है, जहां पर्यावरण अप्रत्याशित है, और निष्कर्षों की पुष्टि करने के लिए प्रयोगों की नकल करना चुनौतीपूर्ण है।
इस समस्या का समाधान करने के लिए, हमने ब्रोमेलियाड परिवार से पौधों को मिनी-इकोसिस्टम के रूप में कार्य करने के लिए इस्तेमाल किया ताकि मेरे सहकर्मी और मैं प्रयोगशाला की अधिक नियंत्रित स्थितियों में प्रजातियों की बातचीत पर वार्मिंग जलवायु के प्रभावों का अध्ययन कर सकें।
ब्रोमेलीड पौधों के कसकर फंसे पत्ते टैडपोल, अकशेरुकी और सूक्ष्मजीवों के लिए एक मिनी-मछलीघर प्रदान करते हैं। साशा ग्रीनस्पैन, सीसी द्वारा एसए
Bromeliads सामुदायिक बातचीत पर प्रयोगात्मक कार्य के लिए आदर्श हैं क्योंकि वे प्राकृतिक सूक्ष्म जगत हैं और उनके छोटे आयाम हमारे लिए उनमें से कई को एक छोटी सी जगह में विकसित करने की अनुमति देते हैं। ब्राजील के उष्णकटिबंधीय वर्षावनों में हमारे अध्ययन स्थल जमीन से लेकर चंदवा तक ब्रोमेलियाड्स की अत्यधिक उच्च घनत्व का समर्थन करते हैं, जो अक्सर डॉ। सेउशियन वंडरलैंड जैसा दिखता है।
हमारे प्रयोग के लिए प्राकृतिक पारिस्थितिक तंत्र को फिर से बनाने के लिए, हमने ब्राजील के साओ पाउलो में एक छोटे से उष्णकटिबंधीय जंगल की छाया में 60 समान ब्रोमेलिएड्स का एक बाग लगाया। फिर हमने तीन महीने के लिए ब्रोमेलिअड को अकशेरुकी और सूक्ष्मजीवों द्वारा स्वाभाविक रूप से उपनिवेशित करने की अनुमति दी। पौधों में से कुछ परिवेश के तापमान के संपर्क में थे, और अन्य लोगों को परिवेश से छह डिग्री ऊपर गर्म किया गया था - एक कस्टम आउटडोर हीटिंग सिस्टम के साथ - भविष्यवाणी की गई वैश्विक जलवायु परिवर्तन रुझानों से मेल खाने के लिए।
पास में, हमने प्रयोग के लिए अपने मॉडल मेजबान प्रजातियों को इकट्ठा किया - ट्रीफ्रॉग प्रजातियों के टैडपोल ओलिओलिगन पेर्पसिला केवल ब्रोमेलियाड्स के पत्तों द्वारा बनाए गए मिनी-एक्वैरियम में यह नस्ल।
फिर हमने प्रयोगशाला में बाहर से ब्रोमेलियाड्स को स्थानांतरित किया, प्रत्येक संयंत्र के केंद्र में पानी के छोटे पूल में एक टैडपोल जोड़ा और वार्मिंग को अनुकरण करने के लिए एक ही हीटिंग सिस्टम लागू किया। कुछ हफ्तों के बाद, हमने टैडपोल आंतों में बैक्टीरिया की प्रजातियों के साथ-साथ ब्रोमेलीयड्स में रहने वाले बैक्टीरिया और अकशेरुकी प्रजातियों का आविष्कार किया।
60 ब्रोमेलियाड्स और एक कस्टम हीटिंग सिस्टम के साथ प्रयोग का सेटअप। गुई बेकर, सीसी द्वारा एसए
जलवायु परिवर्तन के प्रमुख प्रभाव
इस अध्ययन में, नेचर क्लाइमेट चेंज में प्रकाशित, हमने पाया कि पर्यावरणीय सामुदायिक नेटवर्क पर वार्मिंग प्रभाव - पर्यावरणीय बैक्टीरिया, कीड़े, मच्छर के लार्वा और अन्य जलीय अकशेरुकी - टैडपोल गट वनस्पतियों सहित, कम वृद्धि के लिए अग्रणी, जो फिटनेस के लिए एक प्रॉक्सी है।
टैडपोल आंत माइक्रोबायोम का स्वास्थ्य विशेष रूप से जलीय जीवाणुओं के समुदाय में परिवर्तन और ब्रोमेलैड्स के भीतर टैडपोल के साथ रहने वाले अकशेरूकीय से जुड़ा हुआ था। यही है, बैक्टीरिया और अकशेरुकी जीवों की कुछ प्रजातियों के विकास और प्रजनन को गर्म करना और दूसरों को बाधित करना, और इन पर्यावरणीय परिवर्तनों ने टैडपोल आंत माइक्रोबायोम को परेशान किया।
उच्च तापमान ने फिल्टर-फीडिंग मच्छर के लार्वा का तेजी से विकास भी किया। हमारे परिणामों से पता चलता है कि फिल्टर-फीडिंग की उच्च दरों ने वातावरण में बैक्टीरिया की प्रजातियों की संरचना को भी बदल दिया, जिससे टैडपोल माइक्रोबायोम को और अधिक परेशान किया गया।
वास्तव में, टैडपोल वृद्धि - प्रजातियों के स्वास्थ्य के लिए एक छद्म - अधिक मजबूती से उनके आंतों में वार्मिंग से प्रेरित शिफ्टर्स के साथ जुड़ा हुआ था, जो ग्रोथ पर वार्मिंग के प्रत्यक्ष प्रभाव के साथ-साथ ठंडे रक्त वाले जानवरों जैसे कि टैडोल या वार्मिंग के प्रभाव की उम्मीद कर रहे थे। tadpoles 'algal खाद्य संसाधन।
हमारा काम प्रदर्शित करता है वैश्विक स्तर का जलवायु परिवर्तन जैविक संगठन के सबसे छोटे स्तर को भी प्रभावित कर सकता है, जिसमें एक छोटे मेंढक की पाचन क्रिया के भीतर रहने वाले सहजीवी बैक्टीरिया भी शामिल हैं।
संपूर्ण पारिस्थितिक समुदाय के संदर्भ में इन प्रक्रियाओं को देखने से वैश्विक परिवर्तन के तहत माइक्रोबायोम स्वास्थ्य पर हमारे दृष्टिकोण को व्यापक बनाने में मदद मिलती है।
पढ़ाई कशेरुकी माइक्रोबायोम पर वार्मिंग के प्रभाव की जांच आमतौर पर मेजबान वनस्पतियों के सीधे तापमान प्रतिक्रियाओं पर केंद्रित होती है, जो कि उन जटिल और अंतर्विष्ट समुदायों के भीतर मेजबान का सामना करने के बजाय जहां वे जंगल में रहते हैं।
हमारे निष्कर्ष समर्थन करते हैं वैज्ञानिकों के बीच बढ़ती सहमति, जबकि जलवायु वार्मिंग से कुछ जानवरों को अपने थर्मल थ्रेसहोल्ड से परे धकेलने की उम्मीद है, वार्मिंग का एक बहुत अधिक सर्वव्यापी परिणाम यह है कि यह एक पारिस्थितिक डोमिनोज़ प्रभाव को ट्रिगर कर सकता है, प्रजातियों की बातचीत को बाधित कर सकता है - पारिस्थितिक तंत्र को ठीक से काम करने की आवश्यकता है।
के बारे में लेखक
साशा ग्रीनस्पैन, रिसर्च एसोसिएट, अलबामा विश्वविद्यालय
इस लेख से पुन: प्रकाशित किया गया है वार्तालाप क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
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