Относительно быстрая адаптация крошечных муравьев, живущих в желудях, к более теплым условиям может помочь ученым предсказать, как другие виды могут развиваться в горниле глобального изменения климата.
По мнению биологов-эволюционистов из Университета Кейс Вестерн Резерв, это общий вывод, сделанный в результате исследования некоторых из самых маленьких существ в мире.
В частности, ученые сравнивают приспособляемость определенных видов муравьев, выращенных в микроклимате «острова тепла» трех городов США, с теми, что живут в близлежащих более прохладных сельских районах.
«То, что мы обнаруживаем, - это способность муравьев - и, возможно, других животных - эволюционировать в ответ на антропогенное (вызванное деятельностью человека) изменение климата», - сказала ведущий исследователь Сара Даймонд, которая впервые начала изучать желуди. для изучения муравьев в 2015 году. Исследования показали, что муравьи адаптируются к более жаркому миру всего за 20 поколений, или около 100 лет.
Эта сравнительно молниеносная эволюционная реакция способствует лучшему пониманию учеными эволюционных процессов в целом, а также и последствий урбанизации, сказал Даймонд, доцент кафедры городских и экологических исследований им. Джорджа Б. Майера. университет.
«Хотя мы обычно думаем, что эволюция происходит в течение тысяч лет или более, мы обнаруживаем, что в этих случаях она происходит быстрее, - сказала она, - и это дает уникальную возможность проверить предсказуемость и параллелизм эволюционных изменений."
Последнее исследование, проведенное Даймондом и Райаном Мартином, доцентом кафедры биологии в Case Western Reserve, было опубликовано в июле в Proceedings of the Royal Society B, широкомасштабном журнале по биологии.
Предыдущие исследования исследователей Case Western Reserve были представлены в отчете New York Times и других источниках и были сосредоточены в основном на том, как «городские муравьи и деревенские муравьи» адаптировались в Кливленде и близлежащих сельских районах.
Результатом этого более раннего исследования было то, что городские муравьи были более терпимы к жаре, чем сельские муравьи, живущие в колониях на пять градусов по Фаренгейту холоднее - адаптация, которая возникла только в прошлом столетии, когда город стал урбанизированным. и теплее из-за эффекта теплового острова.
Разные города, разные результаты
В новой статье описывается, как исследование было расширено еще на два города, Цинциннати, штат Огайо, и Ноксвилл, штат Теннесси, чтобы проверить, будут ли муравьи реагировать «параллельно» на городские острова тепла.
Ученые добавили два новых участка, чтобы проверить, будут ли результаты последовательными, или каждая область уникальна, а также потому, что «города функционируют как легко воспроизводимые эксперименты по потеплению по всему миру» из-за эффекта городского острова тепла. Даймонд сказал.
Измерения: Городские муравьи снова стали более устойчивыми к жаре, но потеряли некоторую устойчивость к холоду по сравнению со своими сельскими соседями. Исследователи также обнаружили, что городские муравьиные популяции производят больше «половых репродуктивных» потомков, которые, в свою очередь, могут воспроизводиться при более высоких температурах выращивания в лаборатории, которые имитируют их городскую среду обитания; сельское население производило меньше.
Этот новый результат свидетельствует о том, что городские муравьи действительно приспосабливаются к городской жизни: «Их повышенная устойчивость к теплым температурам помогает им жить в городах», - сказал Мартин.
В Кливленде и Ноксвилле они это сделали, но «Цинциннати ведет себя неадекватно», - со смехом сказал Даймонд, отметив, что городские муравьи там не показали такой же степени приспособляемости.
"Что-то происходит с этим городом, и нам нужно выяснить, что это такое", сказала она. «Но это не так уж плохо. На самом деле очень полезно знать, насколько случайна или детерминирована эволюция. Мы продолжим искать и попытаемся понять, что происходит».