Ученые обнаружили, что такие эктотермы, как рыбы, рептилии и насекомые, могут немного увеличивать устойчивость своего тела к высоким и низким температурам в каждой крайности, но это растяжение или пластичность относительно невелика. В результате, по словам исследователя-исследователя Алекс Гундерсона и профессора биологии Джонатона Стиллмана из Центра экологических исследований им. Ромберга Тибурона в Сан-Франциско, по мере роста глобальной температуры, в результате у животных сократится "запас термобезопасности".«Эктотерм, обитающий на суше, такой как ящерица, может повысить свою термостойкость примерно на один градус только после повышения температуры окружающей среды на 10 градусов, что затрудняет поспевание за повышением температуры», — отметил Гундерсон.
В результате сдвиги в поведении или эволюционные изменения «могут стать их лучшей надеждой, если они достигнут точки, когда они действительно столкнутся с проблемой изменения климата», — добавил он.Однако исследователи отмечают, что у животных, которые живут в воде, может быть не так много возможностей, как у наземных животных, для изменения своего поведения, и неясно, сколько времени может потребоваться у большинства эктотермов, чтобы развить устойчивость к более высоким температурам.
В исследовании, опубликованном сегодня в Proceedings of the Royal Society B, изучалась термопластичность 232 видов насекомых, ракообразных, рыб, земноводных и рептилий. Термопластичность — это мера «пространства для маневра», которое есть у животного при экстремальных температурах, где оно может поддерживать свои нормальные функции, даже если наружная температура повышается или опускается выше оптимальной температуры тела животного.
Исследователи предположили, что эта пластичность следует определенным закономерностям среди эктотерм. Например, дневные и сезонные температуры различаются более широко в более высоких широтах, поэтому для эктотерм в более высоких широтах имеет смысл иметь более высокую пластичность для отслеживания этих изменений. В то же время можно ожидать, что животные, живущие в более низких широтах, будут менее пластичными, поскольку они будут испытывать меньшие колебания температуры в тропиках.
Ученые, в том числе Стилман, также предположили, что эктотермы, которые могут процветать при самых высоких температурах, будут иметь наименьшую пластичность, поскольку они могут уже находиться в пределах термостойкости.«Наш набор данных действительно является первым, в котором проведен всесторонний анализ эктотерм в целом, чтобы увидеть, сохраняются ли эти закономерности», — пояснил Гундерсон.
Он и Стилман были удивлены, обнаружив, что это не так. Например, исследователи не обнаружили прочной связи между широтой и термопластичностью, когда речь идет о высоких температурах.Гундерсон сказал, что животные, живущие в более высоких широтах, могут не обладать такой встроенной способностью расширять свою устойчивость к жаре, потому что вместо этого они могут изменить свои привычки, чтобы справляться с экстремальными температурами, делая такие вещи, как укрытие в тени в самое жаркое время дня.«Мы предполагаем, что способность животных опосредовать свою тепловую среду своим поведением буферизует их» от колебаний температуры, — отметил Гундерсон.
«Это исследование представляет собой большой научный процесс проверки гипотез с использованием более крупных и всеобъемлющих наборов данных», — добавил Стиллман. «То, что мы знаем о разнообразии и адаптации термостойкости при рассмотрении конкретных групп животных, не обязательно верно, если оно распространяется на всех животных».Исследователи действительно увидели большую термопластичность, связанную с изменениями широты в самом холодном конце температурного диапазона, возможно, потому, что у животных не так много способов «поведенчески защищать себя от низких температур», — сказал Гундерсон. Эктотермы обычно испытывают самые низкие температуры ночью, когда общие температурные колебания меньше, и животные не могут делать такие вещи, как варьировать количество солнечного света, которое они поглощают.
Гундерсон и Стиллман также обнаружили, что водные животные обладают более высокой термопластичностью, чем наземные. Это может быть связано с тем, что они живут в среде с меньшими колебаниями температуры и меньшим количеством вариантов защиты с помощью поведенческих изменений, таких как использование деревьев в качестве тени.Гундерсон сказал, что он и Стиллман хотели бы совместить данные своего исследования о пластичности с картой дневных и сезонных колебаний температуры в нескольких местах по всему миру.
Эти данные, наряду с предсказаниями того, как температура может измениться в этих областях по мере потепления планеты, могли бы рассказать ученым больше о том, какие температуры могут переносить эктотермные виды в будущем.По словам Стилмана, для того, чтобы сделать наиболее «обобщаемые результаты полезными для точного понимания реакции видов на изменение климата», «такие обширные исследования, как это, действительно важны».