Het wordt warmer en het aantal hittegolven neemt toe. Sommige dieren en planten passen zich daar snel genoeg aan en dat is positief nieuws. Maar er zou ook wel eens een addertje onder het gras kunnen zitten.
Onderzoekers aan de KU Leuven onderzochten hoe goed de watervlo Daphnia magna tegen de warmte kan in vergelijking met veertig jaar geleden. Vervolgens keken ze naar het verband met de gevoeligheid van watervlooien voor vervuilende stoffen. Ze deden dit door de dieren opnieuw ‘tot leven te wekken’ uit veertig jaar oude rusteitjes en hun bestendigheid tegen hitte te vergelijken met die van recente dieren. Vervolgens onderzochten ze het effect van de stof zink, een veelvoorkomend metaal dat giftig kan zijn wanneer het in hoge concentraties aanwezig is in meren en rivieren. En wat bleek? De watervlo van vandaag kon veel beter tegen de warmte dan de watervlo van veertig jaar geleden. Maar wanneer de vlo geconfronteerd werd met zinkvervuiling, verdween dat evolutionair voordeel volledig. En dat is slecht nieuws.
‘Beter tegen de hitte kunnen is dus niet gratis’
Onderzoeker Robby Stoks, legt uit: ‘We zagen dat het vermogen van snelle genetische evolutie om soorten te redden misschien minder hoopvol is dan we eerst dachten. De stijgende temperatuur is slechts één van de vele stressoren waar organismen zich aan moeten aanpassen. Er zijn ook andere factoren die een rol spelen, zoals vervuiling.’ En als organismen met een bepaalde factor beter leren omgaan (zoals hitte), kan het zijn dat zij tegelijk minder goed omspringen met andere factoren (zoals vervuiling).
Stress-eiwitten
Hoe die evolutionaire trade-off precies werkt, is nog niet volledig bekend, maar Stoks vermoedt dat de energiehuishouding van organismen een belangrijke rol speelt: ‘We beschikken over reservemoleculen van vetten, eiwitten en suikers. Die moleculen kunnen worden omgezet naar energie. Het realiseren van een betere hittetolerantie vraagt een groot deel van dat energiebudget. Om met hitte om te kunnen gaan, maken organismen namelijk heatshock-proteïnen aan die hun lichaam helpen als het te warm wordt. Ze zorgen ervoor dat belangrijke eiwitten in onze cellen niet beschadigd raken door de hitte. Als eiwitten wel beschadigd raken, kunnen heatshock-proteïnen helpen om ze te herstellen. Dat kost heel wat energie en die energie kan opraken. Er blijft dan minder over om met andere stressoren, zoals de vervuilende stof zink, om te gaan’.
‘Beter tegen de hitte kunnen is dus niet gratis’, vervolgt Stoks. ‘Dieren ontwikkelen deze tolerantie enkel als er een noodzaak voor is, wat op dit moment het geval is’. Waarom stressoren zoveel energie kosten heeft te maken met twee mechanismen: ‘Om te beginnen moet je je er tegen verdedigen. Het zou kunnen dat die verdediging mislukt. Als dat zo is moet je vervolgens van de schade herstellen. Ook dat kost opnieuw energie die we allemaal uit ons beperkte energievoorraad halen’. Als een organisme met een bepaalde stressor beter omspringt, blijft er dus minder energie over om zich te verdedigen tegen een andere stressor. Daardoor worden ze er gevoeliger voor.
Het hele dierenrijk maakt bovendien stressproteïnen aan om hitte beter te kunnen verdragen, ook de mens. Terwijl alsmaar meer studies tonen dat dieren zich op die manier kunnen aanpassen aan de stijgende temperaturen, doet dit onderzoek vermoeden dat dit hoopvol proces teniet kan worden gedaan door vervuiling.
