Северные географические черепахи выживают в холодных зимних условиях, оставаясь активными подо льдом
Пресноводные черепахи в умеренных регионах, таких как Канада, проводят несколько месяцев в году в условиях низких температур около или ниже 0°C и ледяного покрова на водоемах. Ледяной барьер и вода под ним служат для них убежищем от мороза, но также создают проблему: ограниченный доступ к атмосферному кислороду.
Жизнь подо льдом
Некоторые виды, например, каймановые (Chelydra serpentina) и расписные черепахи (Chrysemys picta), могут месяцами находиться в воде с низким содержанием кислорода. Другие виды, такие как северная географическая черепаха (Graptemys geographica), плохо переносят нехватку кислорода и выживают лишь несколько недель в таких условиях. Им необходимо извлекать кислород, растворенный в воде.
Еще в 1991 году в Вермонте морские биологи Бартон Уоррен Эверманн и Говард Уолтон Кларк наблюдали, как географические черепахи перед ледоставом ходят по дну реки при температуре около 0°C. Это указывает на возможную важность двигательной активности для их зимнего выживания.
Исследование с помощью технологий
Чтобы отследить движение черепах подо льдом, команда исследователей прикрепила трехосевые акселерометры (биологизирующие устройства, собирающие данные) к 40 черепахам на известном месте зимовки в Восточном Онтарио. Устройства регистрировали движение, глубину и температуру черепах в течение семи месяцев подо льдом.
Трехосевые акселерометры работают подобно фитнес-трекерам, измеряя общее динамическое ускорение тела — показатель ежедневной активности.
Ежедневное движение
Результаты удивили ученых. Данные показали, что северные географические черепахи двигаются каждый день на протяжении всей зимы, хотя и локально. Активность была непрерывной в течение зимы и не сильно отличалась от активности в недели перед ледоставом.
Черепахи двигались в воде с температурой около 1°C — при такой температуре большинство рептилий становятся вялыми. Кислорода подо льдом мало, и можно было ожидать, что черепахи будут экономить энергию, чтобы снизить его потребление.
Исследователи предполагают, что именно низкая температура позволяет черепахам оставаться активными. При околонулевых температурах их метаболические потребности замедляются, что снижает потребность в кислороде и продлевает использование этого ограниченного ресурса.
Значение движения
Активность зимой, вероятно, помогает черепахам удовлетворять потребность в кислороде для выживания. Небольшие движения могут позволять им заменять обедненный кислородом пограничный слой воды на коже свежей, насыщенной кислородом водой. Это усиливает их способность «дышать» через кожу.
Кроме того, движение может быть необходимо для поиска микроклиматов в среде с более высокой концентрацией кислорода или предпочтительными профилями температуры и глубины. Таким образом, черепахи могут лучше удовлетворять свои физиологические потребности и требования к кислороду в течение всей зимы.
Большая часть знаний о рептилиях умеренных регионов основана на исследованиях в тёплые месяцы, когда они активны. Зимняя часть их жизненного цикла остаётся малоизученной. По мере изменения глобального климата понимание зимней экологии рептилий становится всё более важным для прогнозирования последствий этих изменений.