Изменение климата создает «экологическую ловушку» для животных, ориентирующихся на длину светового дня

Взрослая серая квакша на травинке. Автор: Troy Neptune / Case Western Reserve University

Исследование Университета Кейс Вестерн Резерв показало, что глобальное потепление создает «экологическую ловушку» для видов, которые готовятся к зиме, ориентируясь на продолжительность светового дня, а не на температуру.

Ученые изучали серых квакш — земноводных, которые выживают при замерзании, накапливая в организме «антифриз». Оказалось, что эти лягушки начинают готовиться к зиме в ответ на сокращение светового дня, а не на похолодание.

«Это означает, что они могут тратить драгоценные энергетические ресурсы на зимнюю подготовку, которая им на самом деле не нужна», — пояснил профессор Майкл Бенард.

В эксперименте исследователи манипулировали продолжительностью светового дня для головастиков и молодых лягушек. Особи, находившиеся в условиях искусственного сокращения дня (имитация осени), накопили в 14 раз больше гликогена — ключевого криопротектора — по сравнению с другими группами. Их печень увеличилась в 3-4 раза, но при этом сами лягушки были меньше и медленнее росли.

Взрослая серая квакша. Автор: Troy Neptune/Case Western Reserve University

Последствия для других видов

Это явление, когда поведение, выработанное эволюцией, становится вредным в изменившихся условиях, ученые называют «экологической ловушкой». Она может затронуть многие важные процессы, включая циклы размножения и миграции.

«Мы наблюдали значительное снижение роста; они меньше едят и направляют полученную энергию на запасание гликогена в печени, а не на рост костей или мышц», — отметил ведущий исследователь Трой Нептун.

Хотя популяция серых квакш в США пока не страдает, для видов с ограниченным ареалом такое несоответствие между поведением и реальными условиями среды может оказаться катастрофическим.

Участники Bioscience Alliance на экспериментальном пруду. Автор: Case Western Reserve University

Трой Нептун у одного из экспериментальных прудов. Автор: Case Western Reserve University

Исследование проводилось с использованием уникальных методов: ученые накрывали светонепроницаемыми покрытиями уличные бассейны, чтобы имитировать изменение длины дня, а для анализа уровня гликогена применяли методики, обычно используемые для оценки здоровья животных в зоопарках.

Результаты исследования опубликованы в Journal of Animal Ecology. Интересный факт: подобная зависимость от фотопериода характерна не только для амфибий, но и для многих насекомых, птиц и млекопитающих, что делает проблему «экологических ловушек» особенно актуальной в условиях быстрого изменения климата.