Экологическая адаптация, вероятно, повлияет на последствия изменения климата

Способность животных адаптироваться является фактором, определяющим их вероятную реакцию на меняющиеся климатические условия.

Этот вывод нового исследования, опубликованного 2 марта в Proceedings of the Royal Society B, не особенно удивителен, говорит автор Брэндон Бартон, но подтверждает важность учета локальной адаптации при определении вероятных экологических эффектов изменения климата.

Работа показывает, что способность главного хищника в хорошо изученной пищевой сети адаптироваться к местным температурам может сохранить характер взаимодействия видов в этой сети в широком диапазоне климатических условий. Бартон, постдокторант Университета Висконсин-Мэдисон, завершил работу, будучи аспирантом Йельского университета.

Бартон сосредоточился на пищевой сети, состоящей из хищного паука, кузнечика и растений, которые поедает кузнечик. Хищническое поведение паука зависит от температуры: если становится слишком тепло, он уходит в тень и не охотится, позволяя кузнечикам есть больше растений. Таким образом, в теплую погоду пауки оказывают большее — хотя и косвенное — влияние на растения.

Это было известно. Но Бартон обнаружил, что температурная зависимость относительна. Чем теплее обычные условия в месте обитания паука, тем лучше он переносит высокие температуры. Например, при той же температуре, которая заставит адаптированного к прохладе паука уйти в тень, адаптированный к теплу паук все еще будет охотиться.

Новая работа преодолевает распространенное ограничение многих экспериментов по изменению климата, в которых организм внезапно подвергается новым условиям, чтобы посмотреть, как он справится. Такая экспериментальная схема не учитывает способность вида адаптироваться к меняющимся условиям постепенно с течением времени.

Вместо этого Бартон изучал популяции, уже живущие в разных климатических условиях. Пауки и кузнечики, которых он изучает, распространены вдоль большей части восточного побережья США, поэтому он сравнил популяции в Вермонте, Коннектикуте и Нью-Джерси, используя более высокие температуры на юге в качестве аналога изменяющихся условий, ожидаемых в Вермонте в течение следующих 100 лет согласно прогнозам распространенных глобальных климатических моделей.

Сравнив сообщества «паук-кузнечик-растение» в трех штатах, он смог изучить одну и ту же экосистему в трех разных наборах условий окружающей среды. Он обнаружил, что пауки из Нью-Джерси лучше функционируют при более высоких температурах.

«Вермонтский паук дома в Вермонте и нью-джерсийский паук в Нью-Джерси функционируют одинаково с точки зрения того, насколько хищник влияет на растения, — объясняет Бартон. — Но если взять вермонтского паука и переместить его в Нью-Джерси — по сути, провести эксперимент по потеплению — вы увеличите эффект для растений». Интересно, что перемещение пауков из Джерси в Вермонт не дало эффекта.

«Это экспериментально показывает, что эти хищники локально адаптированы — на юге они привыкли к более высоким температурам», — добавляет он.

Такая гибкость предполагает, что эта пищевая сеть выдержит потепление климата в Вермонте, но последствия выходят далеко за рамки пауков и кузнечиков. Сходные принципы, вероятно, применимы и ко многим другим видам, и адаптация к меняющимся условиям со временем может смягчить некоторые экологические последствия.

Однако виды, вероятно, будут адаптироваться только в определенных пределах, и эти пределы будут различаться от вида к виду. Так что мы не полностью застрахованы от последствий изменения климата, говорит Бартон, но важно, чтобы экологи имели реалистичное понимание всех факторов, влияющих на прогнозирование возможных эффектов региональных изменений.

«Виды действительно адаптируются к своей локальной среде, и в этой системе все обошлось, — говорит он. — Но это не означает, что адаптация полностью устранит негативные последствия изменения климата».