W niedawnym badaniu naukowcy z North Carolina State University odkryli, że mrówki nie dostosowały swojego zachowania w odpowiedzi na rosnące temperatury i pozostawały w suboptymalnych mikrosiedliskach, nawet jeśli te optymalne były obecne.

Odkrycie sugeruje, że mrówki mogą nie być w stanie zmienić swojego zachowania w odpowiedzi na ocieplenie ekosystemów.

Klimatyczna zagadka

Mrówki to ektotermy lub zwierzęta, na których temperaturę ciała wpływa otoczenie.

Podczas gdy zwierzęta te są narażone na działanie szerokiego zakresu temperatur w swoim codziennym życiu, większość ektotermów preferuje siedliska nieco chłodniejsze niż tak zwana optymalna temperatura funkcjonowania, czyli temperatura, w której zwierzę ektotermiczne może najlepiej wykonywać wszystkie funkcje życiowe, czytamy w ScienceDaily.

Ektoterma ryzykuje zbliżenie się do śmiercionośnego końca spektrum swojej fizjologii, jeśli napotka środowisko cieplejsze niż optymalny punkt.

Ektotermy zginą, jeśli temperatura wzrośnie zbyt wysoko.

Jednak niewiele wiadomo o tym, jak – lub czy – ektotermy owadów dostosują swoje zachowanie, aby uniknąć cieplejszych, ale subletalnych zakresów temperatur, w których funkcjonowanie jest fizjologicznie możliwe, ale nie optymalne, co staje się coraz bardziej prawdopodobne w wyniku globalnych zmian klimatu.

Naukowcy z NC State zbadali pięć gatunków mrówek znalezionych w Północnej Karolinie, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak gatunki owadów mogą reagować na cieplejsze, subletalne temperatury.

Aby określić rozmieszczenie dostępnych mikrosiedlisk, naukowcy policzyli i zebrali mrówki w ekosystemach leśnych oraz zmierzyli temperaturę powietrza w miejscach zbierania.

Naukowcy wykorzystali również jedyny w swoim rodzaju termometr do mrówek, aby określić temperaturę mrówek, która różniła się w zależności od koloru mrówki i wielkości ciała.

Na koniec naukowcy zebrali mrówki do laboratorium i umieścili je w prostokątnej komorze z kontrolowanym gradientem temperatury, aby określić preferowaną temperaturę każdego gatunku.

Naukowcy odkryli, że podczas gdy mrówki w laboratorium miały wyraźne preferencje termiczne, mrówki w terenie były tylko nieznacznie bardziej aktywne w preferowanym przez siebie klimacie, niż można by się spodziewać przypadkowo.

Zamiast tego większość gatunków została zebrana w miejscach cieplejszych niż oczekiwano, co sugeruje brak świadomości lub ograniczenie ich zdolności przystosowania się do rosnących temperatur.

„To fascynujące, że obserwowane przez nas mrówki robotnice były skłonne stawiać się w niewygodnych sytuacjach podczas żerowania” – powiedziała Sara Prado, adiunkt i współautorka badań.

Jest ciekawa, czy pożywienie było wystarczająco „opłacalne”, aby mrówki mogły wyjść poza swoje strefy komfortu, czy też są po prostu skłonne poświęcić swoje dobro dla dobra kolonii.

Reakcja mrówek na zmiany klimatu

W świetle rosnących temperatur te dwa mechanizmy, wybór miejsca gniazdowania i transport lęgów w gnieździe, prowadzą do prostej prognozy: wiele gatunków mrówek przeniesie swoje gniazda i zmieni cykle ruchu lęgów, aby plastycznie przystosować się do cieplejszych reżimów termicznych, podaje Wiley Biblioteka internetowa.

Dzięki temu mrówki regulując temperaturę w gnieździe będą mogły łagodzić negatywne skutki rosnących temperatur, a nawet czerpać z nich korzyści.

Podstawową przyczyną preferencji termicznych mrówek przy wyborze miejsca na gniazdo jest to, że temperatura poważnie ogranicza ich metabolizm, rozwój i wydajność zgodnie z krzywą wydajności termicznej.

Mrówki wykorzystują hiperlokalne gradienty termiczne w swoich gniazdach, aby przyspieszyć tempo rozwoju i uzupełnić wybór miejsca na gniazdo na szeroką skalę.

Głębokość gleby i wygląd gniazda powodują te lokalne gradienty.

Wiele gatunków podąża za tymi gradientami termicznymi w gnieździe i przenosi swoje potomstwo o różnych porach dnia z chłodniejszych podziemnych komór do cieplejszych komór bliżej powierzchni gleby.

To pozwala im zoptymalizować tempo rozwoju potomstwa.

Opracowanie: irme.pl