Солнечным утром шел дождь из игуан.
Телефон биолога Джеймса Страуда зазвонил рано утром 22 января. Друг, который ехал на велосипеде на работу мимо белых песков и окраин пальм Ки-Бискейн, островного городка к югу от Майами, отправил Страуду фотографию 2 Длинноногий ящер, распластанный на спине. Подняв ноги, игуана заняла большую часть тротуара.
Предыдущая ночь была самой холодной на юге Флориды за 10 лет, чуть менее 40 градусов по Фаренгейту. В то время как большинство людей тянулось за дополнительным одеялом или парой носков, Страуд, научный сотрудник с докторской степенью в области искусств и наук Вашингтонского университета в Сент-Луисе. Луи - лихорадочно написал соавтору:
"Сегодня тот день, когда нужно все бросить, пойти ловить ящериц."
Когда температура опускается ниже критического предела, спящие ящерицы теряют хватку и падают с деревьев. Из предыдущих исследований Страуд и его коллеги узнали, что разные виды ящериц в Майами могут переносить разные низкие температуры, от 46 до 52 градусов по Фаренгейту, прежде чем они оглушаются от холода. Это резкое похолодание предоставило уникальную возможность понять, как на них влияют экстремальные климатические явления.
Но когда исследователи собрали чешуйчатых выживших в ту самую холодную ночь, они обнаружили, что сообщество ящериц отреагировало неожиданным образом: все они могли переносить низкие температуры до 42 градусов по Фаренгейту, независимо от предыдущего способность противостоять холоду. О результатах сообщается 21 октября в журнале Biology Letters..
«До этого и для другого исследования мы измерили самые низкие температуры, которые могут выдержать шесть видов ящериц в южной Флориде», - сказал Страуд.«После холода 2020 года мы поняли, что эти данные теперь чрезвычайно ценны - у нас была возможность повторно измерить те же популяции ящериц, чтобы посмотреть, изменились ли их физиологические пределы; другими словами, могут ли эти виды теперь переносить более низкие температуры?»
В дни, последовавшие за январским похолоданием, исследователи собрали представителей как можно большего числа различных видов ящериц, сколько смогли найти в данной местности, отловив мелких и крупных ящериц, а также тех, которые активны днем и ночью. ночь. Затем исследователи проверили их реакцию на холод.
«Главным неожиданным результатом этого исследования стало то, что все виды сошлись на одном и том же новом, более низком уровне термоустойчивости», - сказал Страуд. «Несмотря на то, что перед похолоданием переносимость температуры сильно различалась - некоторые, такие как крупнотелый коричневый василиск, были очень нетерпимы к низким температурам, в то время как другие, такие как пуэрториканский хохлатый анол, были более устойчивыми - мы заметили, что все виды теперь могут переносят в среднем одну и ту же самую низкую температуру.
"Учитывая большие различия в размерах тела, экологии и физиологии, это было неожиданно", - сказал он.
Только один из исследуемых видов является аборигеном этого района; остальные были завезены во Флориду в прошлом столетии, отмечают исследователи.
Результаты свидетельствуют о том, что тропические хладнокровные существа, часто характеризующиеся как неспособные противостоять быстрым изменениям климатических условий, иногда могут выдерживать условия, превышающие их установленные физиологические пределы.
«Сдвиги, которые мы наблюдали, чтобы выдерживать значительно более низкие температуры, были настолько значительными, что мы не поняли, был ли в этом виноват естественный отбор», - сказал Страуд. «И поэтому в нашей статье мы обсуждаем другие альтернативные процессы, которые также могли привести к этому паттерну».
"Результаты этого исследования удивительны и неожиданны. Кто бы мог подумать, что тропические ящерицы из таких мест, как Пуэрто-Рико и Центральной Америки, могут выдерживать температуры, близкие к нулю?" сказал Джонатан Лосос, Уильям Х. Заслуженный профессор Данфортского университета и профессор биологии в области искусств и наук, а также директор организации Living Earth Collaborative в Вашингтонском университете.
Теперь нам нужно выяснить, как это было достигнуто. Является ли это свидетельством естественного отбора, когда те ящерицы, которые просто оказались менее устойчивыми к холоду, выжили, а другие замерзли до смерти, или это был пример физиологической адаптации - называемой «акклиматизацией», - при которой воздействие более низких температур изменяет физиологию ящерицы так, что она способна выдерживать более низкие температуры?»
Независимо от лежащего в основе механизма, новое исследование предоставляет критически важную информацию для понимания последствий изменения климата.
Ученые ожидают, что температура воздуха будет постепенно повышаться при изменении климата, но также и то, что температура станет более хаотичной.
Явления, вызывающие резкие скачки температуры - как исключительно жаркие, так и исключительно холодные эпизоды - будут увеличиваться по частоте и величине. Таким образом, важно понимать как последствия постепенного, долгосрочного повышения температуры воздуха, так и последствия резких, краткосрочных экстремальных явлений.
«Широко распространено мнение, что тропические и субтропические виды будут особенно уязвимы к изменениям температуры, особенно экстремальным скачкам тепла или холода, поскольку в тропических районах обычно нет сильных сезонов», - сказал Страуд. «В отличие от видов, обитающих в умеренных широтах, которые приспособлены к летним максимумам и зимним минимумам, тропические виды, как правило, эволюционировали в очень термически стабильных условиях.
«Хотя нет никаких сомнений в том, что изменение климата представляет собой серьезную угрозу для видов и экосистем во всем мире и заслуживает как можно большего внимания исследователей, это исследование дает захватывающее понимание и дает проблеск надежды», - сказал он. «Возможно, тропические и субтропические виды могут выдерживать более экстремальные климатические условия».