Зайцы-снегоступы в Пенсильвании - на южной оконечности ареала вида - демонстрируют адаптацию в цвете меха и характеристиках, поведении и метаболизме, что позволяет им выживать в менее зимних условиях, чем их далекие северные родственники. группа исследователей из Колледжа сельскохозяйственных наук штата Пенсильвания.
Эти развитые, органические стратегии выживания, говорят они, предполагают, что зайцы-беляки обладают, по крайней мере, ограниченной способностью приспосабливаться к потеплению климата.
Понимание адаптации млекопитающих, не впадающих в спячку, к экстремальному холоду и снегу, а затем и к отсутствию этих условий, важно, поскольку, по прогнозам, вызванные климатом изменения зимних температур и снежного покрова станут более выраженными в будущего, отметил член команды Дуэйн Дифенбах, адъюнкт-профессор экологии дикой природы.
Животные, живущие в арктических и бореальных регионах, особенно те, которые приспособлены к суровым зимам, особенно уязвимы, потому что в этих регионах происходят самые большие изменения зимних условий, сказал Дифенбах, руководитель Пенсильванского кооперативного исследовательского отдела рыб и дикой природы. в штате Пенсильвания.
"Понимание того, как вид адаптировался к различным зимним температурам в пределах своего ареала, может дать представление о том, как вид может реагировать на будущие изменения зимних условий", - сказал он..
Яркие примеры такой изменчивости были задокументированы командой Дифенбаха в выводах, опубликованных онлайн в Canadian Journal of Zoology. Они сравнили характеристики зимней шерсти и теплопродукцию зайцев-снегоступов в горах Поконо в Пенсильвании, округ Монро, с зайцами в канадском Юконе, в юго-западном регионе Клуан, чтобы выяснить, как зайцы могут реагировать на изменение условий окружающей среды.
В исследовании также изучалось, как зайцы в Пенсильвании изменяли скорость движения и выбор места для отдыха, чтобы справиться с переменчивыми зимними температурами.
Для завершения анализа данные исследования юконских зайцев-снегоступов, собранные в 2007 году членом исследовательской группы Майклом Шерифом, доцентом маммологии и экологии, были сопоставлены с информацией, полученной от 70 пенсильванских зайцев, пойманных в 2014-15 гг. ведущий исследователь Лаура Джильотти. Некоторые из них были снабжены радиоошейниками, которые отслеживали местоположение, движение и температуру животных.
Студент, получивший степень магистра в области науки о дикой природе и рыболовстве, когда исследование было завершено, Джильотти сейчас является докторантом Университета Клемсона.
Исследователи обнаружили, что у зайцев в Пенсильвании была более короткая, менее плотная и менее белая зимняя шерсть, чем у их северных собратьев, что свидетельствует о более низкой изоляции шерсти. Зайцы в южной популяции имели более низкую температуру шерсти, что указывает на то, что они производили меньше тепла, чем зайцы в северной популяции.
Кроме того, зайцы в Пенсильвании не выбирали для отдыха места с тепловыми преимуществами, а вместо этого выбирали места, где хищникам не мешают. Скорость перемещения зайцев зависела от температуры воздуха, при этом наименьшие перемещения происходили в нижнем и верхнем диапазоне наблюдаемых температур окружающей среды - животные мало двигались зимой, когда было очень холодно или очень тепло.
Зайцы-снегоступы идеально подходят для изучения способности видов изменять зимнюю адаптацию в ответ на изменение климата, объяснил Джильотти, потому что в отличие от других мелких млекопитающих, которые впадают в спячку, сбиваются в группы или используют гнезда как средство справиться с холодными температурами, зайцы остаются активными на поверхности в течение всей зимы. И они активны ночью, когда температура обычно самая низкая.
«Зайцы-снегоступы также имеют хорошо задокументированные морфологические и физиологические приспособления, чтобы справиться с зимой, такие как увеличение плотности меха - в дополнение к изменению цвета их шерсти - и низкий уровень метаболизма», - сказала она.«Зайцы также имеют широкий географический ареал, что позволяет сравнивать зимнюю адаптацию популяций, живущих в очень разных условиях».
Пенсильванские зайцы были в среднем значительно крупнее, чем зайцы на Юконе, указал Джиглиотти, и, к их удивлению, исследователи обнаружили экземпляры, которые не полностью линяли или не меняли окраску с коричневого на белый зимой. Это развитие, конечно, помогает зайцам маскироваться и ускользать от хищников зимой с небольшим количеством снега.
«В январе мы поймали трех зайцев, которые были почти полностью коричневыми, и это впервые было зафиксировано в восточной части Северной Америки», - сказала она. «В Каскадах в Вашингтоне есть популяции зайцев, которые не линяют полностью, но это нигде не было зарегистрировано».
Исследователи прямо сейчас могут только строить предположения о том, в каком масштабе времени произошла адаптация пенсильванских зайцев-снегоступов к более теплым зимам, и они пока не знают, вызывают ли эти изменения генетические модификации. Но в тандеме адаптация может позволить зайцам пережить потепление в долгосрочной перспективе, надеется Джильотти.
«Наши результаты показывают, что зайцы-беляки могут адаптироваться к будущим климатическим условиям за счет изменений в характеристиках шерсти, метаболизме и поведении», - сказал Джильотти. «К сожалению, мы не знаем, смогут ли они адаптироваться так же быстро, как происходит изменение климата».