Потепление климата меняет мышей
Новое исследование биологов Университета Макгилла показывает, что более мягкие зимы за последние 50 лет привели к физическим изменениям у двух видов мышей на юге Квебека — это наглядный пример последствий изменения климата для мелких млекопитающих.
Результаты также демонстрируют резкое изменение соотношения популяций двух видов мышей в регионе, добавляя доказательств тому, что потепление вытесняет дикую природу на север.
В природном заповеднике Го Университета Макгилла, примерно в 40 км к востоку от Монреаля, биолог Виржини Мильен последние 10 лет изучает два сосуществующих вида: оленьего хомячка (Peromyscus maniculatus) и белоногого хомячка (Peromyscus leucopus). Оба вида обычны в восточной части Северной Америки. Но если олений хомячок встречается в северных районах Канады, то белоногий хомячок — более южный вид, редко обнаруживаемый севернее реки Святого Лаврентия.
Сравнив данные последнего десятилетия с образцами, собранными исследователями Макгилла ещё в 1950-х годах, команда Мильен обнаружила, что форма черепа у обоих видов изменилась со временем. Изменения шли параллельно, но были более выражены у белоногого хомячка, в результате чего формы черепов двух видов стали более различимы.
Одновременно белоногий хомячок продвигается дальше на север по мере смягчения зим — со скоростью около 11 км в год, по оценкам исследователей. Если в 1970-х годах в заповеднике 90% пойманных особей составляли оленьи хомячки и только 10% — белоногие, то теперь это соотношение изменилось на противоположное. Результаты опубликованы в журнале Evolutionary Ecology.
Морфологические изменения
«Эволюционная теория предсказывает морфологические изменения в ответ на потепление климата, но до сих пор у млекопитающих этому было очень мало доказательств», — говорит Мильен.
По мнению исследователей, эти изменения могут быть связаны со сдвигом в рационе, вызванным изменением климата, в сочетании с конкуренцией за пищевые ресурсы между двумя видами. Например, смещение положения моляра у обоих видов может отражать изменения в типе пищи, которую мышам приходится пережёвывать.
Остаётся открытым вопрос, являются ли изменения генетическими и будут переданы будущим поколениям (истинная эволюция) или же они представляют собой «пластичность» — способность некоторых видов приспосабливаться к быстрым изменениям окружающей среды.
В любом случае, физические изменения, хотя их и трудно различить неспециалисту, значительны. «Мы говорим о костях и зубах, твёрдых структурах, которые не так-то просто изогнуть», — отмечает Мильен.
Эти данные дополняют немногочисленные задокументированные случаи быстрой реакции дикой природы на изменение климата, такие как многолетние (с 1973 г.) исследования вьюрков Розмари и Питера Грантов на Галапагосских островах. Тщательные измерения популяций двух видов на одном крошечном острове в период серьёзных погодных изменений (Эль-Ниньо, засухи) позволили Грантам показать, что эволюционные изменения размера клюва и тела могут произойти всего за пару лет.
Лесной «остров»
Для Мильен старовозрастной лес заповедника Го на горе Мон-Сент-Илер в регионе Монтережи стал своеобразной изолированной лабораторией под открытым небом. «Когда я 15 лет назад приехала в Квебек из Франции, я работала над эволюцией островных млекопитающих, — вспоминает она. — Я была разочарована, потому что рядом с Монреалем было мало возможностей найти острова. Затем я увидела снимок холмов Монтережи, сделанный NASA зимой: это были острова леса среди сельскохозяйственных полей и городских районов. Я нашла свою модель для изучения».
Эти лесистые холмы были особенно ценны, потому что у Мильен также был доступ к музейным образцам из тех же мест, собранным в 1950-х годах в ходе полевых исследований Макгилла, и в 1970-х годах — Питером Грантом, который работал с мелкими млекопитающими в Го, будучи профессором биологии в Макгилле (он и Розмари Грант сейчас — почётные профессора Принстонского университета).
«Го уникален для южного Квебека» своими 1000 гектарами старовозрастного леса, говорит Мильен, которая также является директором заповедника с прошлого года. «Он предоставляет исследователям возможность изучать последствия изменения климата, отложив в сторону дополнительное влияние человеческой деятельности. Один из наших коллег по биологии работает над проектом, похожим на наш, — повторным исследованием флоры, проведённым десятилетия назад».