«Мы обнаружили, что белые медведи, по-видимому, не в состоянии существенно продлить свою зависимость от накопленной энергии, что подтверждает их уязвимость к упущенным возможностям охоты на морском льду — даже несмотря на то, что они удивили нас, продемонстрировав необычную способность минимизировать потери тепла во время плавания в водах Арктики. ", — говорит Джон Уайтмен, докторант UW, который руководил проектом.Исчезновение морского льда в Арктике, опережающее прогнозы, вызвало обеспокоенность по поводу будущего белых медведей, что привело к их включению в список видов, находящихся под угрозой глобального исчезновения, в соответствии с Законом США об исчезающих видах в 2008 году. Медведи зависят от охоты на тюленей. поверхность морского льда над континентальным шельфом, наиболее успешно с апреля по июль.
В некоторых частях ареала белых медведей удлинение периода отступления морского льда от шельфовых вод — вызванное повышением температуры — может уменьшить их возможности для охоты на тюленей, что приведет к ухудшению условий питания медведей.Некоторые более ранние исследования показали, что белые медведи могут, по крайней мере частично, компенсировать более длительное летнее голодание, переходя в состояние пониженной активности и снижения скорости обмена веществ, аналогичное зимней спячке, — так называемой «ходячей спячке». Но новое исследование показывает, что летняя активность и температура тела медведей на берегу и на льду были типичными для голодных, не впадающих в спячку млекопитающих, с небольшим указанием на «ходячую спячку».Уайтмен и его коллеги пришли к выводу в публикации Science: «Это говорит о том, что медведям вряд ли удастся избежать пагубного ухудшения состояния тела и, в конечном итоге, выживаемости, которые ожидаются при продолжающейся потере льда и удлинении периода таяния льда».
Исследователи пришли к такому выводу, поймав более двух десятков белых медведей, установив регистраторы температуры и отслеживая их последующие передвижения на берегу и на льду в море Бофорта в Северном Ледовитом океане, к северу от Аляски и Канады, в течение 2008-2010 годов. Беспрецедентные усилия, материально-технические при поддержке Геологической службы США (USGS) и финансируемые Национальным научным фондом, Геологической службой США, Службой рыбных ресурсов и дикой природы США (USFWS), а также Агентством по охране окружающей среды, потребовали помощи большого числа сотрудников и нескольких вертолетов. и развертывание ледокола береговой охраны США "Полярное море".
«Многие коллеги — даже некоторые из нашей исследовательской группы — сомневались в возможности исследования до тех пор, пока мы его не сделали», — говорит Мерав Бен-Дэвид, профессор Университета штата Вашингтон, который разработал план исследования вместе с профессором Хэнком Харлоу, экологом. физиолог и коллега по отделению зоологии и физиологии, а также Стив Амструп, ранее работавший в Геологической службе США, а в настоящее время — главный научный сотрудник Международной ассоциации полярных медведей. «Этот проект был настолько интенсивным с точки зрения логистики, что, возможно, никогда не будет воспроизведен».В то же время ученые обнаружили, что белые медведи используют необычную физиологическую реакцию, чтобы избежать чрезмерной потери тепла во время купания в холодных арктических водах.
Чтобы поддерживать внутреннюю температуру тела, которая позволяет им выжить дольше и в настоящее время чаще плавает, медведи временно охлаждают внешние ткани своего ядра, чтобы сформировать изолирующий панцирь — явление, называемое региональной гетеротермией.«Эта региональная гетеротермия может представлять собой адаптацию к плаванию на длинные дистанции, хотя ее пределы остаются неизвестными», — писали ученые, которые в более ранней публикации — в журнале Polar Biology — отметили, что один из медведей, участвовавших в исследовании, пережил девятидневный заплыв 400 миль от берега до льда.
Когда через семь недель медведь снова поймали, она потеряла 22 процента массы своего тела, а также своего детеныша.Выявляя потенциальные механизмы, которые способствовали выживанию медведя во время длительного плавания, а также общий метаболизм и активность медведей, данное исследование «вносит большой вклад в понимание ценности летних мест обитания, используемых белыми медведями, с точки зрения их энергетики. "Харлоу говорит. Амструп добавляет: «Это заполняет пробел в наших обширных знаниях об экологии белых медведей и подтверждает предыдущие выводы о том, что ключом к сохранению белых медведей является прекращение сокращения их среды обитания во льдах».Помимо Уайтмана, Бен-Дэвида, Харлоу и Амструпа, соавторами научного доклада являются зоолог-исследователь Джордж Дёрнер из Научного центра USGS на Аляске и биолог дикой природы Эрик Регер из Управления морских млекопитающих USFWS на Аляске, оба ранее доктора наук. . студенты UW, которые также участвовали в разработке и реализации проекта; и профессор Ричард Андерсон-Спречер из Департамента статистики Университета штата Вашингтон и научный сотрудник Шеннон Албек из Центра географических информационных наук штата Вайоминг, который внес свой вклад в анализ данных.
Дополнительную поддержку проекту оказали Программа UW в области экологии и Консорциум космических грантов НАСА Вайоминга. Консультации с ключевыми инуитскими общинами на Аляске и в Канаде обеспечили успешное завершение исследования.