По словам Пелини, по мере того, как в атмосферу попадает все большее количество углекислого газа, возникает цепная реакция, приводящая к все более высоким температурам. Это происходит с угрожающей скоростью, поэтому как никогда важно, чтобы мы понимали, как изменение климата повлияет на наш мир природы.
Многие ученые пытались решить эту проблему, определяя термостойкость различных видов, а затем предсказывая, что с ними произойдет по мере потепления нашего мира. Однако этот подход как способ понимания природы имеет свои недостатки, поскольку один вид никогда не действует в одиночку. Люди постоянно взаимодействуют с другими видами и средой, в которой они живут, поэтому понимание того, как глобальные изменения влияют на эти взаимодействия, имеет решающее значение для целостного понимания.Пелини и ее коллеги добились значительного прогресса в этом направлении в своем новом исследовании «Климатическое потепление дестабилизирует сообщества лесных муравьев», в котором рассматриваются сложные взаимодействия сообществ муравьев и их реакция на потепление.
Исследование было опубликовано 26 октября в журнале Science Advances.Долгосрочный эксперимент, финансируемый Программой экосистемных исследований Министерства энергетики США и Национальным научным фондом, изучал взаимодействия, которые муравьи проявляют в структурах гнездования в двух совершенно разных географических областях. В качестве постдокторанта в Гарвардском университете и в сотрудничестве с исследователями из Университета Вермонта, Университета Теннесси и Университета штата Северная Каролина Пелини спроектировал и построил большие обогревающие камеры в Гарвардском лесу в Массачусетсе. Эти камеры были также воспроизведены в Дюк-Форест в Северной Каролине для сравнения с более прохладным Гарвардским лесом.
«Это один из крупнейших экспериментов по изменению климата во всем мире, и очень интересно участвовать в нем», — сказал Пелини. «Мы стремились понять, что происходит с сообществами муравьев, которые существуют в более прохладных северных широтах, и как их реакции сравниваются с тем же набором видов в популяциях, которые встречаются в более теплых нижних широтах».Исследователи во главе с доктором Сарой Даймонд, ныне доцентом кафедры биологии Университета Кейс Вестерн Резерв, разместили искусственные ящики для гнезд в камерах для обогрева и проверяли их раз в месяц в течение пяти лет, чтобы определить, какие виды муравьев их используют.
Их интересовало, будут ли различаться виды муравьев в гнездовых ящиках в зависимости от интенсивности согревающей обработки.«Мы буквально установили обогреватели вокруг лесной подстилки и согрели сообщества муравьев, чтобы увидеть, что произойдет, чтобы мы могли более точно спросить, как меняются вымирание, колонизация и заселенность этих местных сред обитания», — сказал Пелини.
На самом деле Пелини и ее коллеги обнаружили несколько интересных и неожиданных результатов. В более теплых камерах было больше обитания теплолюбивых муравьев, что интуитивно понятно.
Однако меньше ожидалось, сколько времени эти муравьи оставались в одном гнезде. Как правило, колонии муравьев постоянно конкурируют друг с другом за лучшую среду обитания для гнезд, что способствует устойчивости сообщества к изменениям окружающей среды.
По словам Пелини, когда один вид муравьев, например любители тепла, остается в гнезде в течение долгого времени, их сообщество теряет устойчивость и с большей вероятностью развалится.По словам Пелини, эти результаты произошли по двум причинам. Во-первых, потепление создаст среду, в которой предпочтительно отбираются организмы с более широкими или более высокими термостойкостью.
Во-вторых, те виды, которые хорошо себя чувствуют в условиях потепления, также будут иметь больше возможностей для взаимодействия с другими видами, которые могут или не могут хорошо себя чувствовать в этих условиях. Последнее — это то, что современные модели изменения климата не могут уловить, потому что они не фокусируются на сообществе в целом.«Я думаю, что самая захватывающая часть этого эксперимента — это возможность просто наблюдать за сообществом и за тем, как оно отреагирует», — сказал Пелини.
По словам Пелини, муравьи играют важную роль в экосистеме лесов, разносят семена и поддерживают аэрацию почвы, а также являются источником пищи для других животных.Хотя исследование дало новое понимание того, как изменение климата повлияет на группу жизненно важных беспозвоночных, населяющих нашу почву, еще многое предстоит понять об этой системе и о том, как она отреагирует на изменения.
«Муравьи очень харизматичны; мы много знаем об их естественном происхождении, их физиологии и экологии», — сказал Пелини. «И я думаю, что мы хорошо работаем, связывая физиологию или используя физиологию для мониторинга воздействия изменения климата, но нам нужно больше делать с поведением. Итак, это одно направление, в котором я бы хотел видеть изменение климата. исследовательский ход ".