Как экстремальная жара может привести к гибели животных

Более 50 миллионов лет назад, когда Земля испытала ряд экстремальных событий глобального потепления, ранние млекопитающие отреагировали уменьшением размера.

В то время как этот карликовость млекопитающих ранее был связан с самым большим из этих событий, новые исследования показывают, что эволюционный процесс может также произойти в небольших событиях, известных как гипертермалы. Полученные данные свидетельствуют о важной схеме, которая могла бы помочь сформировать понимание основных последствий нынешнего антропогенного изменения климата.

«Мы знаем, что в течение наибольшего из этих гипертермалов, известных как температура Палеоцен-Эоцен, или ПЭТМ, температура увеличилась приблизительно на 9 до 14 градусов Фаренгейта, а некоторые млекопитающие сократились на 30 процентов с течением времени, поэтому мы хотели посмотреть, повторяется во время других событий потепления », - говорит Абигайль Д'Амбросия, докторант Университета Нью-Хэмпшира и ведущий автор исследования. «Надеюсь, что это поможет нам узнать больше о возможных последствиях глобального потепления».

В исследовании, опубликованном в Наука развивается, исследователи собрали зубы и фрагменты челюсти в богатом ископаемым районом Бигхорн в Вайоминге. Их внимание было сосредоточено на нескольких ранних млекопитающих, включая Arenahippus, ранняя лошадь размером с маленькую собаку, и DiacodexisПредшественник размером с кролика копытным млекопитающим.

Используя размер молярных зубов в качестве прокси для размера тела, исследователи обнаружили статистически значимое уменьшение размера тела этих млекопитающих во время второго, меньшего гипертермального, называемого ETM2. Arenahippus уменьшилось примерно на 14 процентов по размеру, а Diacodexis примерно на 15 процентов.


графика подписки внутри себя


Фрагмент челюсти АриарпусаФрагмент челюсти Ариарпуса (с 2nd и 3rd молярами), как обнаружено в поле. Для шкалы: наконечник долота ~ 1 см шириной. (Кредит: Университет Нью-Гэмпшира)

«Мы обнаружили доказательства карликовости млекопитающих во время этого второго гипертермала. Однако он был менее экстремальным, чем во время PETM », - говорит Д'Амбросия. «Во время ETM2 температура повышалась, по оценкам, на 5 градусов по Фаренгейту, и она была короче, но продолжалась 80,000 до 100,000 лет, что примерно в полтора раза больше, чем PETM.

«Поскольку изменение температуры было меньше, это говорит о наличии связи между величиной события глобального потепления и степенью связанного карликовости млекопитающих».

Соавтор Филип Гингерих, палеонтолог из Мичиганского университета, и его ученики собрали некоторые из ископаемых, проанализированных в исследовании. Они работали с другими членами команды, чтобы найти окаменелости из тех же стратиграфических разделов, которые дали изотопные доказательства изменения климата. Окаменелости, использованные в исследовании, находятся в Музее палеонтологии Университета Мичигана.

«Что важно в этих выводах, так это то, что они реплицируют, расширяют и, следовательно, усиливают наблюдения, впервые сделанные в связи со слегка старшим и большим событием PETM глобального потепления парниковых газов, свидетельствующим о том, что многие млекопитающие реагируют на глобальное потепление, становясь более гибкими», - говорит Герзинг, почетный профессор наук о Земле, эволюционная биология и антропология, а также хранитель куратора в Музее палеонтологии.

Наблюдаемое изменение размера тела животного могло быть эволюционным ответом на создание более эффективного способа снижения теплоты тела. Меньший размер тела позволил бы животным быстрее остыть. Доступность и качество питательных веществ в растениях также могут сыграть свою роль.

Предыдущие исследования показывают, что и гипертермалы PETM и ETM2 совпадали с повышенным уровнем углекислого газа в атмосфере. Это может иметь ограниченное качество питательных веществ в растениях, что, возможно, способствовало уменьшению размера тела млекопитающего.

Гидрологические записи во время ПЭТМ также предполагают меньшее количество осадков и засухи, которые могли бы привести к более сухим почвам и даже к лесным пожарам, что, возможно, сказалось на росте растительности и, возможно, на потомстве у млекопитающих. После обоих гипертермических событий размеры тела всех млекопитающих отскочили.

Углекислый газ, выделяемый во время обоих гипертермалов, имеет аналогичный след для сегодняшних ископаемых видов топлива. Исследователи надеются, что улучшение понимания взаимосвязи между изменением размера тела млекопитающих в ходе этих событий и сегодняшним глобальным потеплением, вызванным парниковым газом, может помочь лучше предсказать возможные экологические изменения в будущем в связи с сегодняшними изменениями климата.

Уильям Клайд из Университета Нью-Хэмпшира, Генри Фрике из Колорадского колледжа и Хеммо Абельс из Технологического университета Делфта, Нидерланды, являются соавторами исследования.

Источник: Мичиганский университет

Книги по этой теме

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon