Новое исследование изучает, как виды позвоночных в восточной части Соединенных Штатов, от змей до млекопитающих и птиц, реагировали на изменение климата за последние 500 000 лет. Исследование, недавно опубликованное в журнале Ecology Letters, показывает, что, вопреки ожиданиям, массивные ледники, расширявшиеся и сокращавшиеся по всему региону, по-разному в разное время влияли на популяции животных. Анализ дает представление о том, как животные могут реагировать на любое изменение климата, будь то ледниковые циклы или глобальное потепление.
«Большой ледник должен был затронуть всех. Неважно, змея вы или птица, жить там, вероятно, будет тяжело», - сказал Фрэнк Бербринк, заместитель куратора Американского музея. кафедры герпетологии естественной истории и ведущий автор исследования. «Значит, все эти сообщества менялись вместе, как если бы они были единым целым? Никогда не проводилось исследования, в котором всесторонне анализировалось бы, одинаково ли реагировали сообщества позвоночных на ледниковые циклы».
Самый недавний, быстрый и значительный эффект глобального изменения климата произошел около 2,5 миллионов лет назад в четвертичный период, когда ледяные щиты расширялись и сжимались, изменяя как окружающую среду, так и доступную землю. В районе, известном как Восточная Неарктика, определяемом как лесные и прибрежные районы востока Соединенных Штатов, ледники простирались далеко на юг на востоке до Нью-Йорка и на Среднем Западе до юга центральной части Иллинойса. Температура менялась быстро, в некоторых случаях со скоростью от 5 до 10 градусов по Цельсию (примерно от 40 до 50 градусов по Фаренгейту) в течение нескольких десятилетий.
Чтобы проанализировать влияние этого изменения климата, междисциплинарные исследователи из Музея, школы Иолани в Гонолулу, Городского университета Нью-Йорка, Колледжа Статен-Айленда и Университета штата Луизиана сосредоточились на исторических размерах популяции четвероногих. - змеи, ящерицы, млекопитающие, птицы, черепахи, саламандры и лягушки - в Восточной Неарктике за последние 500 000 лет. Они сделали это, изучив геномы животных и смоделировав вероятность роста или сокращения их популяций.
«Когда ледник отступает, все организмы, которые были вытеснены на юг, возвращаются в это пространство, и сигнал об этих меняющихся популяциях отпечатывается в геноме», - сказал Бербринк. «Если вы посмотрите на любой отдельный вид, вы можете увидеть, что его популяция делала с течением времени, исходя из того, сколько изменений они имеют в своем геноме. Когда популяции расширяются, они имеют больше генетических различий. А когда популяции маленькие, их меньше».
Давняя научная мысль состоит в том, что по мере отступления ледника местное население будет увеличиваться «синхронно» или все одновременно. Но исследователи не обнаружили единой реакции на изменение климата в сообществе четвероногих. Около 75 процентов животных прошли через расширение популяции, и только около 50 процентов этих родословных расширились вместе. И 25 процентов населения заразились. Результаты подразумевают, что в этой проблеме есть дополнительные уровни сложности.
«В некотором смысле старая идея о том, что отступающий ледник окажет единовременное воздействие на все в сообществе, наивна», - сказал Бербринк..
И что означают результаты для глобального потепления, с которым сейчас сталкивается Земля?
«Нам нужно выйти за рамки рассмотрения сообществ как отдельных единиц», - сказал соавтор Брайан Т. Смит, помощник хранителя отдела орнитологии музея. «Некоторые виды будут реагировать одним образом, а другие - другим. И существует множество внешних исторических, биологических и стохастических факторов, которые будут влиять на то, как популяции реагируют на глобальное потепление».