Ученые обнаружили новый способ, которым изменение климата угрожает холоднокровным животным
Холоднокровные животные (эктотермы) зависят от температуры окружающей среды для регуляции температуры тела. Поскольку метаболическая скорость (скорость использования энергии) ускоряется с ростом температуры, ожидается, что в более теплом мире им потребуется больше энергии.
Однако новое исследование, опубликованное в Nature Climate Change, показывает, что температура — не единственный фактор, влияющий на будущие энергетические потребности эктотермов. Их взаимодействие с другими видами также играет ключевую роль.
Что уже известно
- Метаболическая скорость зависит от размера тела, активности и температуры тела.
- Повышение температуры ускоряет биохимические реакции, что приводит к экспоненциальному росту метаболической скорости.
- Большинство современных животных — эктотермы (насекомые, рыбы, амфибии, рептилии).
- Из-за уже произошедшего потепления метаболическая скорость некоторых наземных эктотермов, возможно, уже выросла на 3.5–12%.
- Физиологическая акклимация (перестройка организма) не может полностью компенсировать влияние температуры.
- К концу века метаболическая скорость наземных эктотермов, как прогнозируется, будет на 20–30% выше, чем сейчас.
Новое исследование
Предыдущие исследования, изучавшие энергетические затраты в условиях потепления, проводились в упрощенных лабораторных условиях, где животные сталкивались только с изменением температуры.
Новое исследование на плодовых мушках (Drosophila) изучило влияние межвидовых взаимодействий (конкуренции за пищу) на метаболическую скорость в условиях потепления.
Результаты:
- Когда личинки двух видов мух конкурировали за пищу при более высоких температурах, взрослые особи были более активны и использовали больше энергии, чем те, кто не конкурировал в личиночной стадии.
- Моделирование показало, что межвидовые взаимодействия в условиях глобального потепления увеличивают будущие энергетические потребности плодовых мух на дополнительных 3–16%.
Выводы и значение
- Занижение угрозы: Исследование предполагает, что предыдущие работы недооценивали энергетическую стоимость климатического потепления для холоднокровных животных.
- Недостаточность физиологического подхода: Чисто физиологические подходы к пониманию последствий изменения климата для эктотермов, вероятно, будут недостаточными.
- Риск вымирания: В более теплом мире эктотермам потребуется больше энергии для выживания и размножения. Если пищи будет недостаточно, чтобы удовлетворить возросшие потребности, их риск вымирания может увеличиться.
Для точного прогнозирования угроз биоразнообразию необходимо изучать реакцию животных на изменение температуры в более реалистичных условиях, учитывающих межвидовые взаимодействия.