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Como os organismos respondem à mudança ambiental?
Humans estão modificando o mundo de muitas maneiras, e não todas para melhor. As mudanças que causamos são frequentemente desafios severos para os animais, plantas e micróbios na natureza, desde a introdução de patógenos ou espécies exóticas invasoras até a adição de substâncias tóxicas ou nutrientes excessivos, ou causando mudanças climáticas. Muitas vezes várias mudanças ocorrem ao mesmo tempo. O laboratório de Nelson Hairston foca em ambientes de água doce, especialmente lagos e lagoas, onde algumas das espécies presentes respondem às mudanças ambientais com reduções em seu número, até o ponto de extinção, enquanto outras podem se beneficiar do excesso, tornando-se tão dominantes que apresentam problemas, como no caso de florações de algas prejudiciais estimuladas pelo enriquecimento de nutrientes ou pelo aquecimento do clima. O laboratório de Hairston estuda como espécies individuais, teias alimentares e ecossistemas inteiros são alterados quando o ambiente muda.
Uma forma de alguns organismos de água doce responderem às mudanças ambientais é evoluir rapidamente. Uma mudança marcante no ambiente favorece algumas características das plantas, animais e micróbios em relação a outras. Estas diferenças de caráter são frequentemente baseadas geneticamente, de modo que as características favorecidas podem aumentar na próxima geração. Quanto menor o tempo de geração, mais rapidamente esta mudança evolutiva pode ocorrer. Por exemplo, o plâncton pequeno mas abundante, comido por peixes e outros animais maiores, pode se adaptar ao ambiente alterado em poucos anos porque o seu tempo de geração é de apenas alguns dias. O laboratório de Hairston mostrou que as “pulgas de água” planctónicas (Daphnia), grandes consumidoras de algas suspensas em lagos, evoluíram para serem tolerantes às algas nocivas dentro de uma década após o aparecimento das flores. Esta rápida evolução (denominada “resgate evolutivo” na biologia da conservação) levanta muitas questões intrigantes, para todos os ambientes, não apenas para a água doce: Até que ponto podemos contar com a adaptação das espécies em vez de nos extinguirmos quando o seu ambiente muda? Como a evolução de uma espécie que desempenha um papel ecológico crítico altera as interações que ela tem com outras espécies, e o funcionamento de todo o ecossistema?
Medir e prever mudanças evolutivas rápidas, desde resistência a antibióticos até espécies invasoras. 
O laboratório Ellner também estuda como os organismos evoluem em resposta às mudanças ambientais. Sabemos agora que grandes mudanças evolutivas podem acontecer dentro de poucas gerações e podem desempenhar papéis importantes no sucesso das espécies invasoras e na capacidade das espécies nativas de persistir à medida que os ambientes mudam. A evolução da resistência aos antibióticos é também um grande desafio para controlar e tratar as doenças infecciosas. Portanto, para as espécies que esperamos conservar, controlar ou eliminar, não é suficiente saber como elas são agora, precisamos também prever como elas vão mudar. O laboratório trabalha em maneiras de medir a importância da evolução rápida, e prever quando ela ocorrerá e quais serão as conseqüências. Para testar nossas teorias, usamos principalmente ecossistemas artificiais de laboratório, mas também analisamos dados de longo prazo de ecossistemas naturais e doenças infecciosas de humanos, corais e outros organismos. A figura à esquerda é uma comparação entre os resultados teóricos e experimentais sobre como a evolução rápida das presas afeta a dinâmica predador-presa.
O ácer do açúcar desaparecerá da paisagem nordestina? 
As projeções de aquecimento climático aliadas às preferências de temperatura tiradas da atual distribuição de árvores têm alguns cientistas prevendo que o açúcar e o maples vermelho serão substituídos por espécies florestais mais quentes e adaptadas no nordeste dos EUA. O Professor Brian Chabot e seus alunos têm examinado esta hipótese com conjuntos de dados de longo prazo e modelagem de desempenho de árvores. Ao contrário da previsão, eles determinaram que os maples estão aumentando em abundância na maioria dos estados e as supostas espécies substitutas estão diminuindo. Outros fatores, como o consumo de mudas de cervos, também afetam significativamente a abundância relativa das espécies arbóreas. Eles também projetaram o impacto do aquecimento do clima na produção de açúcar. O impacto é modesto e pode ser combatido por práticas alteradas no manejo de florestas de áceres. O manejo ativo das florestas por proprietários interessados em manter o ácer na paisagem por razões econômicas será um fator chave para combater os efeitos das mudanças climáticas.