Муравьи поднимаются вместе с температурой

Тёплые ночи могут быть важнее жарких дней для понимания того, как виды реагируют на изменение климата. «Повышение минимальных температур может быть лучшим способом предсказать, как изменение климата повлияет на экосистему», — заявил доцент биологии Роберт Уоррен. Холодные экстремумы, которые раньше ограничивали теплолюбивые виды, исчезнут в условиях потепления.

В журнале Global Change Biology опубликовано исследование, проведённое Уорреном и аспиранткой Лейси Чик из Университета Теннесси-Ноксвилл. Оно показывает, что именно самые низкие — а не самые высокие — температуры критически важны для определения миграции теплолюбивых муравьёв Aphaenogaster rudis на большие высоты.

В ходе миграции A. rudis (красноватый муравей со светлыми ногами) вытесняет Aphaenogaster picea (тёмный муравей с тёмными ногами). A. picea процветает при температурах примерно на 2ºC ниже, чем может выдержать A. rudis. Муравьи Aphaenogaster — основные распространители семян в восточных лесах. Поэтому возможно, что вытеснение A. picea может повлиять на распространение семян ранневесенних эфемероидов.

Сравнив данные 1974 года с современными, учёные смогли сравнить процентное соотношение A. rudis и A. picea на разных высотах в Южных Аппалачах (Джорджия). В 1974 году A. rudis составлял менее 60% от двух видов на высоте 500 метров и менее 20% на 700 метрах. На высоте 900 метров (почти 3000 футов) A. rudis почти не встречался.

С 1974 по 2012 год региональные средние и максимальные температуры оставались стабильными, но минимальная температура выросла примерно на два градуса Цельсия (3,6 градуса по Фаренгейту). В 2012 году A. rudis достиг почти 90% на 500 метрах, около 60% на 700 метрах и более 20% на 900 метрах.

«По мере изменения климата мы ожидаем миграции видов. Однако нам нужны доказательства, чтобы установить, что причиной этого движения стало именно изменение климата», — сказал Уоррен.

Для получения этих доказательств команда собрала в общей сложности 755 муравьёв из 191 колонии. В лаборатории исследователи провели тесты на термотолерантность. Потеря способности выпрямляться использовалась как показатель непереносимости низких и высоких температур.

«Оба вида выдерживали высокие максимальные температуры, но A. rudis может переносить более высокую минимальную температуру, чем A. picea», — сказал Уоррен. (Холодостойкие A. picea жизнеспособны, пока минимальная температура составляет не менее -0,5º C; A. rudis требует минимальной температуры 2,0º C.)

По мере роста минимальной температуры теплолюбивый A. rudis может мигрировать на большие высоты, вытесняя A. picea. «Это говорит о том, что повышение температур не обязательно напрямую убивает или вызывает стресс у видов. Вместо этого, более высокие минимальные температуры могут позволить теплолюбивым видам вытеснить холодолюбивые в конкурентной борьбе».

Поскольку A. picea выходят из состояния покоя при более низких температурах, чем A. rudis, они становятся активными раньше весной, когда цветут некоторые лесные эфемероиды, такие как Erythronium americanum (кандык американский). Отсутствие A. picea может повлиять на распространение семян раннецветущих лесных растений.

«То, что кажется небольшой разницей — всего два градуса — оказывает большое влияние», — заключил Уоррен.