Новое исследование Университета Кейс Вестерн Резерв о том, как стрекозы могут адаптировать свой цвет крыльев к разнице температур, может объяснить изменение цвета у других животных, от львов до птиц.
Кроме того, результаты могут также дать биологам-эволюционистам подсказки о том, может ли повышение глобальной температуры негативно повлиять на некоторые виды.
Майкл Мур, аспирант биологии, и Райан Мартин, доцент биологии, недавно опубликовали свои выводы в журнале Ecology Letters.
«Люди уже давно знают о различиях в цвете крыльев стрекозы, но то, что мы показываем в этой новой работе, - это упущенный из виду фактор окружающей среды - то, как температура влияет на окраску», - сказал Мартин.«Может оказаться, что это также определяет некоторые из действительно крутых экстравагантных черт, на которые нам нравится смотреть, например, окраску птиц».
Их выводы последовали за двухлетним исследованием, которое началось с догадки о том, как цвет крыльев самцов стрекоз Blue Dasher на западе Соединенных Штатов отличался от их собратьев на северо-востоке Огайо.
Они просмотрели огромное количество фотографий стрекоз, собранных гражданскими учеными на веб-сайте iNaturalist.org, а затем с помощью аспиранта Юлиана Гергеля сопоставили эту информацию с данными о погоде.
"Я просмотрел 600 фотографий с дивана, чтобы начать это исследование", - со смехом сказал Мур. «После этого он просто сопоставил его с соответствующими данными об окружающей среде и погоде. Оказалось, что у самцов в самых жарких частях Северной Америки крылья менее яркие, и мы хотели знать, почему».
Стрекоза тяжелая атлетика и другие эксперименты
Но исследование действительно началось летом 2017 года на ферме Case Western Reserve в Хантинг-Вэлли, штат Огайо, когда Мур и Хэтэуэй Браун, старшеклассница Кассандра Лис, преследовали самцов стрекоз, которые боролись, чтобы защитить своих территории вокруг пруда.
В ходе серии экспериментов они пометили тело каждого самца серией цветов для индивидуальной идентификации в пруду, покрасили некоторые из их крыльев темным маркером и подвергли разные группы испытанию на поднятие тяжестей, чтобы измерить их сила.
Вывод: стрекозы с более темными крыльями поглощали больше солнечного тепла, так же, как мы, когда носим темную рубашку в солнечный день. Это простое действие заставило мышцы этих хладнокровных стрекоз быстрее согреться, стать сильнее и успешнее защищать свою территорию или завоевывать самок.
Выводы могут распространяться и на другие виды
«Дальнейшие тесты, однако, показали, что, когда температура была слишком высокой, более темные крылья приводили к перегреву стрекоз и плохому полету», - сказал Мур.
"Эти результаты показывают, что из-за плохого полета эти перегретые самцы проигрывают территориальные битвы и своих партнеров, что, в свою очередь, может быть причиной того, что самцы в самых теплых частях Северной Америки приспособились производить менее яркие крылья."
Три основных вывода исследования:
1, Наблюдения за стрекозами могут помочь ученым объяснить, как схожие черты развились в животном мире во всем мире.
"Например, мы знаем, что львы-самцы с темной гривой склонны к большему перегреву, что отразилось на том, как изменился размер и темнота гривы в Африке и Азии", - сказал Мур, ссылаясь на предыдущие научные исследования.
"И если это происходит у стрекоз и львов, двух видов, разделенных сотнями миллионов лет эволюции, вполне возможно, что это довольно распространенная закономерность."
2. Стрекозы с темной окраской и другие животные могут начать перегреваться, поскольку глобальные температуры продолжают расти, если они не смогут адаптироваться достаточно быстро, а если и адаптируются, то потеряют свои характерные цвета.
3. Поскольку разные виды стрекоз, как и многие виды животных, спариваются на основе внешнего вида, адаптация к повышению глобальной температуры может привести к большему межпородному скрещиванию из-за путаницы с цветом.