Аби з’ясувати, як підвищення температури може вплинути на видове розмаїття планети, біологи з Німецького центру інтегративних досліджень біорізноманіття (Biologen vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung, iDiv) й Університету Лейпцига здійснили експеримент. Його результати засвідчили: за вищої температури поміж одними видами посилюється конкуренція за обмежені ресурси, а над іншими нависає все більша небезпека стати поживою для хижаків.
Теплові зображення чашки Петрі: зліва – 13,5 °С, праворуч – 23,5 °С. Фото: Madhav Thakur.
Для свого експерименту вчені наповнили кілька чашок Петрі соломою і поселили туди два види комах з ряду колемболи – членистоногих завбільшки кілька міліметрів – і кліщів, які харчуються представниками колемболів.
Водночас в одних чашках Петрі учені підняли середню температуру від первинної 13,5°С до 18,5°С, в інших – до 23,5°С. Так, у цих посудинах температура була на 5 і 10 градусів вищою, ніж та, в якій тварини жили роками.
Так виникли екосистеми у мініатюрі. За кліматичних змін колемболи, які в дикій природі співіснують мирно, репрезентували здобич, а кліщі – хижаків. Два місяці вчені спостерігали, як розвиватимуться стосунки цих трьох видів за різних температур.
«Ми очікували, що краще зі змінами впорається менший з обох видів колемболів. Адже у його представників менша потреба в харчах, і за нових умов вона мала б зрости несильно», – пояснив вихідну гіпотезу науковців з Лейпцизького університету Мадгав Такур (Madhav P. Thakur), провідний автор дослідження. Та справжні результати здивували: після двох місяців у тепліших чашках Петрі зовсім не залишилося меншого виду колемболів, натомість більшому видові вдалося вижити.
Автори дослідження припускаюсь, що до загибелі менших призвели двоякі процеси. Передусім, зросла ймовірність того, що колемболи стануть поживою для кліщів. Через те, що за високих температур пришвидшується обмін речовин, у хижаків зростає апетит. А менших тварин легше спіймати, бо вони втікають повільніше. З іншого боку, менші тварини значно гірше пристосовуються до змін, незважаючи на те, що малі розміри тіла є перевагою за високих температур. «Натомість вид більших колемболів краще впорався і був успішнішим при втечі від хижаків», – розповів Такур.
Екстраполюючи ці свідчення на природу, можна припустити, що підвищення температури призводить до збільшення енергетичних потреб у деяких видів. Також небезпека криється у тому, що змінюються відносини між видами: за вищих температур росте конкуренція за обмежені ресурси для видів однієї ланки харчового ланцюга і збільшується небезпека бути впольованим.
«Це дослідження демонструє, як мало нам відомо про складні міжвидові відносини, які можуть скластися у майбутньому навколишньому середовищі, та наскільки погано ми здатні їх передбачати. Аби виробити загальне розуміння цих процесів, необхідні наступні дослідження», – сказав Ніко Айзенгауер (Nico Eisenhauer), професор експериментальної екології взаємодій в Дослідницькому центрі iDiv та Університеті Лейпцига.
Колемболів для дослідження науковці обрали свідомо. Ці створіння не лише добре почуваються в лабораторії, вони відіграють важливу роль як редуценти мертвого тваринного та рослинного матеріалу. Якщо в результаті кліматичних змін зменшуватиметься біорізноманіття, то і їхня функція може вичерпати себе, що поставить під питання чимало процесів всередині екосистеми.
Wenn aus friedlichem Miteinander plötzlich Konkurrenz wird
German Centre For Integrative Biodiversity Research (IDIV), 06/04/2017
Зреферувала Соломія Кривенко
13.04.2017