Dünyada yaşam için en uygun sıcaklığı hiç merak ettiniz mi? İnsanlar için 20°C rahat bir sıcaklıktır. Daha sıcak olursa daha az verimli çalışırız çünkü ısı açığa çıkarmak enerji gerektirir.
Birçok türün insanlardan çok daha düşük veya yüksek sıcaklıklarda yaşayabildiğini biliyoruz. Ancak yayımlanmış araştırmaların sistematik incelemesi, havada ve suda yaşayan hayvanların, bitkilerin ve mikropların termal aralıklarının 20°C’de örtüştüğünü ortaya koydu. Bu bir tesadüf olabilir mi? Tüm türler için sıcaklıkla olan ilişki asimetrik çan şeklinde bir eğridir. Bu, biyolojik süreçlerin sıcaklıkla birlikte arttığı, maksimuma ulaştığı ve çok ısındığında hızla azaldığı anlamına gelir.
Yakın zamanda Yeni Zelandalı bir araştırma grubu, deniz canlılarının sayısının yaygın olarak var sayıldığı gibi ekvatorda zirve yapmadığını fark etti. Aksine, sayı subtropik bölgelerde zirve yaparak azalıyordu. Takip eden çalışmalar, bu düşüşün yaklaşık 20.000 yıl önceki son buzul çağından bu yana daha da derinleştiğini gösterdi ve küresel okyanus ısınması nedeniyle daha hızlı derinleşiyor. Tür sayısı yıllık ortalama sıcaklığa karşı grafiğe geçirildiğinde, 20°C’nin üzerinde bir düşüş olduğu görülmüştür. Peki bu ikinci bir tesadüf mü?
Biyolojik Süreçler ve Biyoçeşitlilik
Tazmanya’da yapılan bir araştırmada mikropların ve çok hücreli organizmaların büyüme hızları modellenmiş ve biyolojik süreçleri için en istikrarlı sıcaklığın da 20°C olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Bu “Corkrey modeli”, 20°C’nin biyolojik moleküller için en kararlı sıcaklık olduğunu gösteren diğer çalışmalar üzerine inşa edilmiştir. Üçüncü bir tesadüf mü?
Sıcaklığın yaşamı nasıl etkilediğine dair genel kalıpları araştırmak için Kanada, İskoçya, Almanya, Hong Kong ve Tayvan’dan meslektaşlarımızla birlikte çalıştık. Şaşırtıcı bir şekilde, baktığımız her yerde, gerçekten de 20°C’nin sadece deniz canlıları için değil, biyolojik çeşitliliğin birçok ölçütü için çok önemli bir sıcaklık olduğunu gördük.
Örnekler, yaklaşık 20°C’den daha yüksek sıcaklıkların çeşitli önemli ölçütlerde düşüşlere yol açtığını göstermektedir:
- Deniz ve tatlı su türlerinin düşük oksijene tolerans
- Denizel pelajik (açık suda yaşayan) ve bentik (deniz dibinde yaşayan) alg üretkenliği ve yem üzerindeki balık predasyon oranları
- Pelajik balıklar, plankton, bentik omurgasızlar ve fosil yumuşakçalarda küresel tür zenginliği ve genetik çeşitlilik.
- Fosil kayıtlarında da sıcaklıklar 20°C’yi aştığında yok oluşlar artmıştır.
Artan Tür Zenginliği
Küresel olarak, resif balıklarının ve omurgasızların yaşadığı sıcaklık aralığı, coğrafi dağılımları 20°C’yi merkez alan türler arasında en dardır. Aynı etki mikroplarda da görülmektedir.
Birçok tür daha sıcak ve daha soğuk sıcaklıklarda yaşamak üzere evrimleşmiş olsada, çoğu tür 20°C’de yaşamaktadır. Ayrıca, süngerler, lamba kabukları, yumuşakçalar, deniz matları (bryozoanlar), deniz yıldızları ve deniz kestaneleri, solucanlar ve kabuklular da dahil olmak üzere fosil kayıtlarındaki yok oluşlar 20°C’de daha düşüktür.
Türler 20°C’nin üzerindeki ve altındaki sıcaklıklarda yaşamak üzere evrimleştikçe, termal nişleri genişler. Bu, daha sıcak veya daha soğuk yerlerde yaşasalar bile çoğunun hala 20°C’de yaşayabileceği anlamına gelir.
Matematiksel Corkrey modeli, 20°C’de termal genişliğin en aza indirilmesi ve biyolojik süreçlerin en istikrarlı ve verimli olması gerektiğini ön görmektedir. Bu da bakterilerden çok hücreli bitki ve hayvanlara kadar tüm yaşam alanlarında tür zenginliğini en üst düzeye çıkaracaktır. Dolayısıyla model, bu “20°C etkisi” için teorik bir açıklama sağlamaktadır.
İklim Değişikliğinin Etkilerini Tahmin Etmek
Yaşamın 20°C civarında yoğunlaşması, tropikal türlerin daha yüksek sıcaklıklara uyum sağlama kabiliyetini tehlikeye atan temel kısıtlamalara işaret etmektedir. Türler küresel ısınmaya uyum sağlamak için menzillerini değiştirebildikleri sürece, 20°C etkisi, yıllık ortalama 20°C’ye kadar tür zenginliğinde yerel artışlar olacağı anlamına gelir. Bunun üzerinde ise zenginlik azalacaktır.
Bu, coğrafi dağılımlarını değiştirerek küresel ısınmaya uyum sağlayabilen birçok deniz türünün iklim değişikliği nedeniyle yok olma ihtimalinin düşük olduğu anlamına gelmektedir. Ancak kara türleri, şehirler, tarım ve diğer insan altyapıları tarafından değiştirilen peyzajlar nedeniyle coğrafi dağılımlarını bu kadar kolay değiştiremeyebilir. 20°C etkisi, sıcaklıkla birlikte tür zenginliği ve genetik çeşitlilikteki eğilimler, fosil kayıtlarındaki yok olma oranları;biyolojik üretkenlik, optimal büyüme oranı ve deniz avlanma oranları da dahil olmak üzere yukarıdaki olgular için en basit açıklamadır.
Çok hücreli türlerin karmaşıklığına rağmen, hücresel düzeydeki sıcaklık verimliliklerinin biyoçeşitliliğin diğer yönlerine de yansıması dikkat çekicidir. Tam olarak neden 20°C’nin hücresel süreçler için çok önemli ve enerji açısından verimli olduğu, hücrelerle ilişkili suyun moleküler özelliklerinden kaynaklanıyor olabilir. Bu özellikler aynı zamanda ~42°C’nin çoğu tür için mutlak bir sınır gibi görünmesinin nedeni olabilir.
Bu 20°C etkisine dair daha fazla farkındalık, sıcaklığın ekosistem süreçlerini, türlerin bolluğunu ve dağılımını ve yaşamın evrimini nasıl kontrol ettiğine dair yeni iç görülere yol açabilir.[1]Scientists Identify a Universal Optimal Temperature For Life on Earth yazısından çevrilmiştir.
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | Scientists Identify a Universal Optimal Temperature For Life on Earth yazısından çevrilmiştir. |
|---|
