Серые киты пережили ледниковые периоды благодаря смене рациона
Серые киты пережили множество циклов глобального похолодания и потепления за последние несколько миллионов лет, вероятно, благодаря более разнообразному рациону, чем сегодня. К такому выводу пришли палеонтологи из Калифорнийского университета в Беркли и Смитсоновского института.
Исследователи, проанализировавшие реакцию калифорнийского серого кита (Eschrichtius robustus) на изменение климата за последние 120 000 лет, также нашли доказательства в поддержку гипотезы о том, что популяция этих китов вдоль тихоокеанского побережья до появления человека была в 2–4 раза больше нынешней, которая составляет около 22 000 особей.
Высокая численность в прошлом
«Почти наверняка в прошлом популяции серых китов были выше», — заявил эволюционный биолог Дэвид Линдберг. Учёные предполагают, что это было возможно, потому что киты использовали большее разнообразие пищевых ресурсов. Ранее считалось, что серые киты питаются исключительно, всасывая осадок со дна и отфильтровывая червей и амфипод (так называемые бентосные организмы). Но сейчас некоторые киты также едят сельдь и криль, подобно своим родственникам усатым китам, таким как горбач и синий кит.
Некоторые киты даже выпали из «миграционной гонки». Одна группа круглый год остаётся у острова Ванкувер в Канаде, где охотится на сельдь и криль.
Споры о численности и выживании
Новые данные о численности согласуются с оценкой 2007 года, согласно которой популяция калифорнийского серого кита до начала охоты на них составляла, вероятно, 76 000–120 000 особей. Однако они противоречат утверждениям некоторых экологов о том, что 15 000–20 000 особей — это максимум, который могла поддерживать экосистема тихоокеанского побережья (вдоль 11 000-километрового миграционного пути от Калифорнии до Берингова моря) как в прошлом, так и сегодня.
«Наши данные говорят, что если верны более высокие оценки, то серые киты пережили ледниковые периоды в количествах, достаточных, чтобы избежать эффекта бутылочного горлышка», — отметил Николас Пайенсон. «Бутылочное горлышко» (bottlenecking) — это сокращение популяции до такого низкого уровня, что становится обычным близкородственное скрещивание, что снижает генетическое разнообразие вида.
Адаптация к изменению климата
Исследование было инициировано для понимания того, как киты адаптировались к изменениям климата за последние 3 миллиона лет (плейстоцен), что может дать представление об их адаптации к текущим изменениям.
Во время последнего оледенения (50 000–10 000 лет назад) уровень моря упал примерно на 120 метров. Это сократило почти 60% Берингова шельфа — основной летней кормовой базы современных серых китов. Поскольку серые киты могут кормиться бентосом на глубине не более ~75 метров, во время ледникового периода эти воды стали бы для них недоступны.
Рассчитав потерю кормовой базы из-за падения уровня моря и потребности китов в пище, учёные пришли к выводу, что для выживания популяция в тёплые периоды должна была составлять около 70 000 особей, чтобы её падение в ледниковые периоды не опускалось ниже 5 000–10 000 китов. Меньшие числа привели бы к генетическому «бутылочному горлышку», следов которого в ДНК китов пока не обнаружено.
Выводы и перспективы
Пропускная способность экосистемы Северной Пацифики могла достигать 170 000 особей, «при условии современных значений бентосной продуктивности, плотности пищи и энергетики серых китов». Если киты также использовали небентосные организмы (криль), популяция могла быть ещё выше.
Новая оценка — хорошая новость для серых китов, которые, по-видимому, обладают «гораздо большей эволюционной пластичностью, чем кто-либо imagined», что может помочь им пережить прогнозируемое изменение климата. «Я подозреваю, что серые киты будут среди победителей в великом эксперименте по изменению климата», — сказал Пайенсон.
Учёные призывают сосредоточиться на исторической экологии видов, чтобы полностью понять их сложное взаимодействие с меняющейся средой. «Мы действительно принимаем множество решений в области охраны природы, не имея достаточного количества данных. Интеграция палеонтологических и геологических данных в контексте известных экологических черт может помочь нам решить проблему надвигающихся биологических изменений в морских экосистемах», — заключил Линдберг.