Reakcja ssaków na zmiany w środowisku
Dzisiejsze tempo utraty różnorodności biologicznej jest tysiąckrotnie szybsze niż historyczne tempo wymierania gatunków. Jako główny czynnik napędzający tę katastrofalną utratę, zmiana klimatu stanowi poważne ogólnoświatowe wyzwanie dla środowiska. Aby lepiej zrozumieć konsekwencje zmiany klimatu dla bioróżnorodności, w ramach wspieranej ze środków UE inicjatywy ARC (Adaptive responses to climate change) badano reakcję pewnego ssaka alpejskiego na zmiany w środowisku. Wchodzący w okres hibernacji świstak (Marmota marmota) jest częścią bardzo podatnego na uszkodzenia ekosystemu alpejskiego, i jako taki, reprezentuje doskonały gatunek modelowy. Na podstawie danych dotyczących 1329 świstaków schwytanych na przestrzeni 22 lat (1991-2013) naukowcy dokonali oceny wrażliwości populacji świstaka lub odporności na obecne zmiany klimatu. W ciągu 22 lat prowadzenia tego badania wiosenne temperatury otoczenia wzrosły, zwiększyła się częstotliwość występowania susz letnich, a zimy stały się surowsze. W odpowiedzi na te zmiany w środowisku, zaobserwowano spadek liczebności miotu, natomiast analizy wstępne pokazały kolejne zmiany w dynamice populacji. Badanie dynamiki rozmiaru, masy i temperatury ciała — trzech cech fizycznych silnie związanych z reprodukcją i przetrwaniem — może dostarczyć informacji mechanistycznych na temat związku między zmiennymi środowiskowymi a dynamiką populacji. Na przestrzeni 22 lat rozmiary świstaka zmniejszyły się, podczas gdy masa ciała pozostała bez zmian. Ponadto, podczas gdy populacja reagowała zmianą rozmiaru tylko na różnice między latami w warunkach panujących wiosną, na masę wpływ miały także warunki letnie i zimowe. Jednak dynamika obu cech nie obejmowała żadnej reakcji genetycznej na selekcję. Rejestrując temperaturę ciała 40 świstaków na przestrzeni dwóch lat, badacze zaobserwowali, że ssaki te były zdolne do dostosowywania temperatury ciała w zależności od warunków środowiska; zarówno w okresach hibernacji, jak i aktywności. W okresie hibernacji świstaki dostosowywały temperaturę ciała do temperatury otoczenia panującej w jamie, którą mogło buforować środowisko społeczne. Poza okresem hibernacji, temperatura ciała świstaka i jego aktywność były także bardzo elastyczne. Latem prawidłowości w zakresie temperatury ciała odzwierciedlały zmiany czasowe w temperaturze powietrza, opadach deszczu i prędkości wiatru. W szczególności badacze zaobserwowali niskie temperatury ciała (poniżej 32°C) i niską aktywność w czasie zimnych i deszczowych dni w okresie aktywności. Świstaki mogły zatem reagować na trudne warunki pogodowe, wchodząc w stan dziennego torporu (tj. rodzaju krótkotrwałej hibernacji) do czasu poprawy warunków. Jeśli świstaki zdolne są przystosować się do zaburzonych warunków środowiskowych, odpowiednio dopasowując swój rozmiar, masę i temperaturę ciała, te najbardziej elastyczne osobniki powinny mieć najwięcej potomstwa i przetrwać. W związku z tym ewaluacja złożonej dynamiki między cechami a ich plastycznością w obliczu zmiany warunków środowiskowych poprawi zdolność badaczy do oceny tego, czy obserwowana plastyczność może być reakcją adaptacyjną na zmianę środowiska, czy też nie. To pozwoliłoby także lepiej zrozumieć czy populacje świstaków mogą być dostatecznie odporne, by poradzić sobie z przyszłymi skutkami zmiany klimatu. Zrozumienie, w jaki sposób zmiana klimatu wpływa na zdolność do przeżycia wrażliwej populacji tych ssaków, zgodnie z podejściem mechanistycznym zademonstrowanym w tym badaniu, pomoże prawodawcom w prognozowaniu zmian populacyjnych i tworzeniu strategii ochrony.
Słowa kluczowe
Ssaki, zmiana klimatu, różnorodność biologiczna, świstak, temperatura ciała, hibernacja, rozmiar ciała, Alpy Francuskie