Цвет и размер муравьёв сильно зависят от окружающей среды

Исследование Университета Ливерпуля, охватившее муравьёв на трёх континентах, показало, что их цвет и размер сильно зависят от окружающей среды. Доминирующий цвет и средний размер тела могут меняться от года к году в зависимости от температуры. Это открытие важно для понимания того, как сообщества муравьёв справятся с глобальным потеплением.

Муравьи — эктотермы, то есть они полагаются на температуру окружающей среды для контроля своей метаболической активности. Ранее исследования в отдельных локациях или на отдельных видах показали, что крупные тёмноокрашенные эктотермы лучше чувствуют себя в холодных местах. Большое тело сохраняет тепло, а тёмный цвет помогает быстрее поглощать его по сравнению со светлыми особями. Вместе эти черты очень полезны, так как позволяют эктотермам дольше фуражировать и оставаться активными даже в прохладных условиях.

Исследователи решили проверить, работают ли эти принципы терморегуляции эктотермов на уровне многих видов и в больших географических масштабах. Они собрали и проанализировали данные об abundance, размере тела и окраске муравьёв на 14 различных горах в Южной Африке, Южной Америке и Австралии. Некоторые участки отбирались повторно в течение семи лет. Это разнообразие высот и широт обеспечило огромный диапазон внешних температур (от 0,5 до 35°C).

Основные результаты:

• Чем холоднее внешняя температура, тем крупнее и темнее были муравьи, и наоборот.
• Сообщества муравьёв ближе к Южному полюсу или у вершин гор, где холоднее, как правило, доминировали тёмные и крупные виды. В тёплых местах виды были мельче и светлее.
• Эффект зависел от уровня УФ-Б излучения на участках. Меланин, пигмент, делающий муравьёв темнее, также защищает от вредных лучей УФ-Б, действуя как солнцезащитный крем. Это привело к тому, что муравьи в центральной австралийской пустыне были тёмными, чтобы противостоять экстремально высокому УФ-излучению, хотя в обычных условиях в такой жаре они должны были бы быть светлыми.
• Эти же закономерности наблюдались во времени: когда температура менялась от года к году, менялся и состав локального сообщества муравьёв. Тёмные виды были многочисленнее в холодные годы, а светлые — в тёплые.

Ключевые выводы:

Доктор Том Бишоп, руководитель исследования: «Наши результаты показывают, что среда сильно влияет на то, какие виды муравьёв и в каком количестве вы найдёте в данном месте — это опосредовано окраской и размером этих разных видов. Эти эффекты работают как в горах и на континентах, так и на коротких временных промежутках».

Соавтор, эколог доктор Кейт Парр: «Наши выводы могут быть применимы ко многим другим группам насекомых или эктотермов и могут объяснить множество наблюдаемых глобальных паттернов разнообразия цвета и размера тела».

Исследование опубликовано в журнале Global Ecology and Biogeography.