Почему киты предпочитают полюса, если морская жизнь процветает в тропиках?

Морская среда может быть холодной. Вода эффективно проводит тепло, и подводные животные быстро его теряют. Это затрудняет регуляцию температуры тела. Казалось бы, морских животных должно быть больше в теплых водах.

Однако новое исследование в Science под руководством Джона Грэди показывает более высокое биоразнообразие в полярных водах, чем в тропических — но только для некоторых типов животных. Это противоречит устоявшейся идее, что видовое богатство всегда выше в тропиках.

Авторы утверждают, что виды следует разделять по тому, как они регулируют температуру тела:

• Эктотермы (например, рептилии, амфибии, рыбы, беспозвоночные) — их внутренняя температура зависит от окружающей среды.
• Эндотермы (например, млекопитающие и птицы) — согревают ткани тела за счет высокого метаболизма.

При таком разделении выявляется интересная картина:

• Эктотермы следуют предсказанной модели: их больше в теплом климате с пиком разнообразия в тропиках.
• Эндотермы демонстрируют обратную тенденцию: у них выше видовое богатство в полярных водах.

Высокий метаболизм и температура тела эндотермов открывают для них новые возможности. Они не ограничены необходимостью теплой среды и могут успешно осваивать холодные местообитания. Также они способны двигаться в холодной воде быстрее, чем их эктотермная добыча, которая при низких температурах становится вялой.

Как отмечается в исследовании, тюлени и их родственники «практически отсутствуют в тропических водах», но обычны ближе к полюсам. Из всех 89 видов китообразных только дельфины «по-настоящему разнообразились в теплых тропиках».

Обратная сторона независимости: поддержание теплогенерирующего метаболизма требует постоянного доступа к большому количеству высококачественной пищи. Например, эктотермной лимонной акуле нужно съедать около 2% массы тела в день, а эндотермному обыкновенному дельфину — 12% или больше.

В условиях меняющегося климата высокие энергетические потребности эндотермов могут стать проблемой. По мере потепления океанов высокий метаболизм морских млекопитающих может превратиться из преимущества в обузу.