'Shrew'-d study: Арктические землеройки и их паразиты как индикаторы влияния изменения климата на экосистемы
Землеройки и их паразиты — даже сохранившиеся 40-летние образцы — стали новыми индикаторами экологических изменений.
Исследование "Shrews and Their Parasites: Small Species Indicate Big Changes", опубликованное в Arctic Report Card NOAA за 2016 год, показывает:
- Расширение ареала лесной маскированной землеройки на Аляске.
- Сокращение и фрагментацию ареала её тундрового соседа — землеройки Бэрда — при потеплении климата.
Землеройки — хорошие индикаторы изменений, так как они распространены по всему миру и делят среду с крупными животными. Сдвиги в их популяциях могут отражать изменения у более знакомых, но сложных для изучения видов, таких как карибу и лоси.
"Каждая землеройка несёт в себе или на себе целые сообщества других видов", — говорит Эндрю Хоуп.
Вторжение маскированной землеройки на территорию землеройки Бэрда приносит с собой паразитов и патогенов, которые могут передаваться между разными видами землероек и, возможно, другим животным.
Исследование с помощью архивных коллекций
Учёные используют полевые сборы землероек, хранящиеся в музеях, чтобы понять, как популяции землероек и их паразитов реагируют на изменения среды. Эти коллекции показывают, что текущая скорость изменения климата беспрецедентна.
"Тундровое сообщество переживало предыдущие тёплые периоды, а затем снова расширялось при похолодании. Сейчас мы находимся в точке, где так же тепло, как когда-либо в истории этих видов, и движемся в неизвестную фазу", — отмечает Хоуп.
Роль ДНК и сохранённых образцов
Благодаря достижениям в геномике, ДНК землероек позволяет определить ареал вида, размер популяции и реакции на изменения среды. Это даёт основу для прогнозов на следующие 50-100 лет.
"Изменения буквально записаны в их ДНК", — говорит Хоуп.
Поскольку землеройки малы, биологи часто помещали целое тело в этанол, что сохраняло даже кишечных паразитов и патогенов.
"Теперь мы можем взять землероек возрастом 40-50 лет из чана с этанолом и, по сути, секвенировать всё, что они ели, всех паразитов внутри них... Мы можем начать воссоздавать их рационы и паразитические сообщества десятилетия назад и сравнивать с нынешними".
Даже шкурка землеройки в музейной коллекции более 20 лет может сохранять паразитов, таких как вши и клещи, что является золотой жилой для понимания коэволюционной истории видов.
Прогнозы на будущее
На основе климатических данных Аляски и генетических данных образцов 1981-2010 гг., учёные прогнозируют:
- Дальнейшее расширение на север ареала маскированной землеройки.
- Фрагментацию ареала землеройки Бэрда.
- Значительное перекрытие ареалов к 2020 году.
- Продолжающееся сокращение ареала землеройки Бэрда к 2080 году.
С ростом перекрытия увеличиваются и взаимодействия между этими разными сообществами.
"Мы получаем действительно комплексную картину от организмов, о которых мы не задумываемся, чтобы помочь нам понять организмы, которые для нас важнее, включая экономически значимые виды — и людей", — заключает Хоуп.