220
Нове дослідження Університету Райса виявило механізм впливу підвищення температури на скорочення популяцій організмів через посилення внутрішньовидової конкуренції, що має критичне значення для розуміння наслідків глобального потепління.
Відкриття прихованого механізму вимирання
Підвищення глобальної температури загрожує екосистемам більше, ніж вважалося раніше. Дослідження, опубліковане в журналі Ecology, вперше експериментально підтвердило зв’язок між потеплінням і змінами в динаміці популяцій. Науковці під керівництвом Фолькера Рудольфа провели серію контрольованих експериментів у лабораторних умовах. Вони зосередилися на вивченні Daphnia pulex – дрібного прісноводного зоопланктону.
“Наше дослідження надає важливу відсутню деталь у розумінні ширшого впливу потепління на природні популяції”, – зазначив Рудольф, професор біологічних наук. Експерименти показали, що навіть коли окремі організми виглядають здоровими, вся популяція може опинитися під загрозою. Причиною є посилення конкуренції за обмежені ресурси при вищих температурах.
Кожні 7 градусів Цельсія підвищення температури подвоюють ефект внутрішньовидової конкуренції. Це відкриття змушує переглянути попередні уявлення про теплові межі виживання популяцій. Коли температура наближається до фізіологічної межі для виду, конкуренція стає критичним фактором.
Несподівані результати експериментів
Дослідники маніпулювали температурою і щільністю популяції в контрольованих умовах. При цьому вони фіксували зміни в динаміці відтворення та виживання особин. Результати виявилися неоднозначними та складними.
Помірне потепління (12-19°C) спочатку сприяло зростанню популяцій. Це відбувалося завдяки прискоренню метаболізму та репродуктивних процесів. Однак при подальшому підвищенні температури ситуація різко змінювалася. Посилення конкуренції призводило до скорочення популяції на 50% при найвищих температурах дослідження.
“Ми знаємо, що потепління підвищує метаболізм і розмноження в ектотермічних умовах, але ми виявили, що вищі температури також створюють конкуренцію, яка обмежує виживання і розмноження”, – пояснила Ліллі Стоксет, перший автор дослідження. Раніше вчені припускали, що потепління завжди корисне для ектотермних організмів. Нове дослідження спростовує це припущення.
Наслідки для збереження біорізноманіття
Виявлений механізм має серйозні наслідки для стратегій збереження видів. Популяції можуть зникати при температурах, значно нижчих, ніж їхні фізіологічні межі толерантності. Це ускладнює прогнози впливу кліматичних змін на біорізноманіття.
“Наші результати свідчать про те, що багато видів можуть зіткнутися зі швидким скороченням чисельності популяцій задовго до того, як вони досягнуть межі своєї теплової толерантності”, – зауважила Зої Ніл, співавтор дослідження. Механізм внутрішньовидової конкуренції може вплинути навіть на види, які вважалися стійкими до температурних змін. Це змінює наше розуміння вразливості екосистем.
Посилення конкуренції може також дестабілізувати популяції. Це підвищує ризик локальних вимирань, особливо в середовищах з частими температурними коливаннями. Такі висновки мають важливе значення для моделювання майбутніх змін біорізноманіття.
Подібні дослідження надають критичну інформацію для розробки ефективних стратегій захисту. Розуміння прихованих механізмів допомагає передбачити, які види потребують особливої уваги. Це дозволяє вжити запобіжних заходів, доки не стало надто пізно.
Результати дослідження підкреслюють необхідність комплексного підходу до вивчення впливу кліматичних змін. Потрібно враховувати не лише прямі фізіологічні ефекти підвищення температури, але й складні екологічні взаємодії. Тільки так ми зможемо ефективно протистояти викликам глобального потепління.
