Быстрые и выжившие среди тропических рептилий: Исследование предполагает, что некоторые быстрые ящерицы могут пережить изменение климата

Некоторые тропические рептилии могут быстро адаптироваться к изменению климата, а не вымереть, как широко предполагалось, согласно исследованию под руководством Дартмутского колледжа.

Это первое прямое измерение движимого климатом естественного отбора на тепловую физиологию дикого вида — другими словами, выживания наиболее приспособленных в мире, который становится всё теплее.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

В последние годы растущее число исследований добавляет всё больше научных доказательств того, что тропические растения и животные особенно уязвимы к потеплению. Однако потенциал организмов к эволюции в ответ на быстро меняющуюся среду часто недооценивается, несмотря на малое количество экспериментальных работ, изучающих степень возможной адаптации.

Холоднокровные виды, температура тела которых колеблется вместе с внешней температурой, привыкли к относительно стабильному климату в тропиках, поэтому даже небольшие повышения температуры окружающей среды могут вызвать тепловой стресс и подтолкнуть их к вымиранию. Предыдущие исследования предполагали, что эти виды могут смягчить вредные последствия потепления через эволюционную адаптацию, но неясно, могут ли они эволюционировать достаточно быстро, чтобы успевать за глобальным потеплением.

Чтобы решить этот вопрос, исследователи измерили естественный отбор в реальном времени в двух диких популяциях коричневых анолисов (ящериц) на островах Багамского архипелага. Одна популяция осталась на месте. Другую пересадили из относительно прохладного внутреннего леса на более тёплый полуостров поблизости с большим диапазоном температур, что имитировало быстрое наступление изменения климата. Поскольку ящерицам нужно быстро двигаться, чтобы ловить добычу и ускользать от хищников, перед пересадкой популяции исследователи измерили в лаборатории, как способность каждой ящерицы к бегу связана с температурой её тела. Они предсказали, что ящерицы, которые бегают быстрее при более высоких температурах и в более широком диапазоне температур, с большей вероятностью выживут в суровых условиях полуострова.

Их прогнозы оказались верными: пересаженные ящерицы, которые бегали быстрее при более высоких и широких температурах, имели более высокую выживаемость в течение сезона размножения. Исследователи предположили, что, хотя пересаженные ящерицы испытывали тепловой стресс, более быстрые могли увеличить свои шансы на выживание, оставаясь активными дольше в течение дня — что позволяло больше времени на потребление пищи и конкуренцию с соперниками — и лучше уклоняясь от хищников.

Хотя огромное внимание уделяется влиянию изменения климата на природные популяции, это исследование первым использует экспериментальный подход к пониманию того, как эволюция может компенсировать некоторые последствия потепления. Полученные данные позволяют предположить, что в некоторых случаях естественный отбор будет очень сильным и может привести к быстрой эволюции в ответ на изменение окружающей среды.

Следующий шаг исследователей — определить, передают ли более быстрые и терпимые к жаре ящерицы свои скоростные характеристики потомству.

Исследование показало, что вызванное человеком изменение климата может не только оказывать естественный отбор на популяции диких животных, но и что этот отбор может быть довольно сильным. Это означает, что если признаки, подвергающиеся отбору, могут передаваться от родителей потомству, быстрые эволюционные изменения могут стать критически важным средством, с помощью которого некоторые животные смогут противостоять пагубным последствиям глобального потепления.

Даже если ожидаемое к концу века потепление произошло бы за один сезон размножения, этот вид теоретически мог бы компенсировать до 30% этого изменения окружающей среды только за счёт эволюционной адаптации. Тем не менее, существует нехватка данных, описывающих генетическую архитектуру, лежащую в основе кривых тепловой производительности для большинства видов, и эти данные будут иметь решающее значение для прогнозирования эволюционных реакций эктотермов на изменение климата.