Нарушитель экологических правил показывает влияние изменения климата на эволюцию размеров тела

 

Согласно новому исследованию, проведенному в соавторстве с йельским антропологом Эриком Дж. Саргисом, северное древохвостое млекопитающее, обитающее в Южной и Юго-Восточной Азии, бросает вызов двум наиболее широко проверенным экологическим "правилам" изменения размеров тела внутри вида.

Неожиданное открытие, по словам исследователей, может быть связано с изменением климата — правила изменения размера тела у северных древесных червей изменились по мере повышения средних температур — и, вероятно, существует у других видов.

 

Первое в своем роде исследование, опубликованное 29 ноября в журнале Scientific Reports, показало, что северная древесная поросль (Tupaia belangeri) нарушает как правило Бергмана, так и правило острова. Первое описывает общую закономерность, при которой особи теплокровного вида, обитающие в более холодном климате - обычно расположенные в более высоких широтах — имеют большие средние размеры тела, чем особи в более теплом климате, которые обычно находятся в более низких широтах. Последнее предсказывает, что у мелких видов млекопитающих на островах размеры тела увеличиваются, чем у их материковых собратьев, в то время как у крупных млекопитающих, обитающих на островах, размеры тела уменьшаются.

Хотя оба правила неоднократно проверялись со строго географической точки зрения, то, как они взаимодействуют — и, возможно, даже изменяются в более короткие сроки в условиях быстрого изменения климата, — никогда не подвергалось тщательному изучению.

В первом опубликованном исследовании Саркис и его соавторы проанализировали 839 музейных образцов взрослых северных древесных червей, собранных за 130 лет со всего их географического ареала, включая материковые и островные популяции, наряду с историческими климатическими данными.

Они обнаружили, что, вопреки правилу Бергмана, размер тела северного древоточца увеличивался в более теплом климате ближе к экватору. Что еще более важно — и совершенно неожиданно — они обнаружили, что оба правила изменились на противоположные за удивительно короткий период между концом 19-го и 20-м веками, причем изменение ускорилось по мере повышения средних температур.

"Наше исследование подчеркивает, что размер тела связан с динамичными и потенциально взаимозависимыми экологическими факторами", - сказала ведущий автор Майя Джуман, аспирантка Кембриджского университета. "Крайне важно протестировать эти паттерны в сочетании друг с другом, причем как в пространстве, так и во времени. Нам необходимо пересмотреть экогеографические правила в контексте изменения климата, которое, возможно, их переписывает".

"Это первый случай, когда подобное изменение правил было обнаружено у какого-либо вида", - сказал Саркис, профессор антропологии факультета искусств и наук Йельского университета, директор Йельского института биосферных исследований (YIBS) и старший автор исследования. "Это открытие показывает, что изменение размера тела и реакция на изменение температуры намного сложнее, чем прогнозировалось".

Исследование также показало, что эти два правила взаимосвязаны. В то время как материковые северные древоточцы явно нарушают правило Бергмана, особи, обитающие на островах, придерживались его, стремясь быть крупнее в более высоких широтах и мельче в более низких. Исследователи отметили, что это означает, что островное правило сохраняется в более высоких широтах, но меняется на противоположное в более теплых широтах ближе к экватору.

Исследователи предполагают, что северные древесные черви, вероятно, не единственные виды, которые нарушают правила размера тела.

"Многие традиционные тесты правила Бергмана на живых видах игнорировали время, поскольку до недавнего времени предполагалось, что размер тела не может существенно изменяться в течение десятилетий, и это временные рамки, с которыми мы сталкиваемся, когда дело доходит до исследований на основе образцов", - сказал соавтор исследования Линк Э. Олсон, куратор млекопитающих и профессор биологии в Музее Университета Аляски, а также куратор отделения маммологии в Йельском музее Пибоди и бывший приглашенный ученый-эколог из ЙИБС Басс. "Я думаю, нас ждет еще много подобных сюрпризов".

Набор данных исследователей, собранный из 16 музеев, включая Йельский музей Пибоди, демонстрирует важность музейных коллекций для проведения научных исследований, сказал Саркис, куратор отдела маммологии и палеонтологии позвоночных в Пибоди.

"Эта работа была бы невозможна без музейных экспонатов", - сказал он. "Образцы не только дали важные анатомические данные и данные о размерах тела, но и соответствующая информация, касающаяся даты и места, где они были собраны, позволила нам изучить два правила в течение длительного периода времени, по всему географическому распределению вида и в связи с историческими климатическими данными из региона."

Олсон и соавтор исследования Виржини Миллиен, адъюнкт-профессор биологии и куратор зоологии и палеонтологии в музее Редпат при Университете Макгилла, были одними из первых ученых, исследовавших влияние недавнего изменения климата на размер тела животных. Исследование, опубликованное ими в 2006 году, показало, что можно использовать прошлое для прогнозирования будущих изменений размеров тела внутри видов в условиях быстрого потепления климата.

"Я потратил десятилетия на изучение эволюции размеров ископаемых млекопитающих с материка и островов на протяжении тысяч или миллионов лет", - сказал Миллиен. "Хотя результаты этого последнего исследования кажутся удивительными, на самом деле не так уж удивительно наблюдать изменения размеров тела в гораздо меньшем масштабе времени, учитывая потепление планеты".

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (29.11.2022)
Просмотров: 33 | Рейтинг: 0.0/0