Увеличение температуры окружающей среды уменьшило млекопитающих
Ученые из США и Нидерландов проанализировали изменения размеров млекопитающих, происходившие во время сходных с современным потеплений эоцена. Оказалось, что в ходе минувших перепадов температуры некоторые млекопитающие мельчали соразмерно масштабу изменений, что может быть распространенным эволюционным ответом. Работа опубликована в журнале Science Advances.
Климатические изменения влияют на растения и животных. Например, современные овцы и олени постепенно уменьшаются в размерах в результате потепления, а белки из-за снижения количества осадков. Однако, до сих пор остается неясным каким именно путем это происходит. Прояснению этого вопроса может способствовать изучение случавшихся в истории Земли перепадов климата и их влияния на существовавшую тогда биоту.
Около 66 миллионов лет назад началась продолжающаяся поныне кайнозойская эра. Вместе с ней наступил палеоцен, а за ним, около 56 миллионов лет назад, эоцен, который запомнился тремя потеплениями, во многом напоминающими современное. Первое случилось прямо на границе двух эпох – палеоцен-эоценовый термический максимум, который продлился около 180 000 тысяч лет и сопровождался повышением температуры на 5-8 градусов. Со временем температура вернулась к норме, но через два миллиона лет потепление наступило опять. Оно было не таким сильным, температура поднялась приблизительно на три градуса. Последнее примечательное потепление эоцена наступило через 100 000 и было самым слабым – температура изменилась примерно на два градуса.
Окаменелости времен палеоцен-эоценового термического максимума свидетельствуют о больших изменениях в жизни млекопитающих, включая внезапное появление нескольких современных отрядов (например, парнокопытные с непарнокопытными и приматы), а также уменьшение размеров существовавших животных, что хорошо видно по обнаруженным зубам взрослых особей. Например, являющиеся чем-то вроде древних лошадей представители рода рода Sifrhippus уменьшились в размерах на 30 процентов, а по другим оценкам даже на 44 процента.
Влияние на обитателей Земли времен первого и самого сильного потепления описано достаточно подробно, а вот последствия двух других потеплений изучены слабо. В проведенном исследовании ученые решили восполнить этот пробел и посмотреть, были ли похожие изменения в размере млекопитающих и если да, то существует ли связь между их размерами и потеплением.
Авторы собрали образцы зубов млекопитающих и рассчитали размеры их тел. Сделать это удалось благодаря тому, что у большинства млекопитающих площадь коронки зуба хорошо коррелирует с размерами тела его обладателя. Лучше всего для подобных расчетов подходит первый нижний моляр, но и выполненные на других зубах вычисления достаточно надежны.
Оказалось, что и при втором потеплении размеры млекопитающих достоверно уменьшились. При этом, подобно тому, как второе потепление было слабее первого, уменьшение в размерах тоже было не таким существенным и в среднем млекопитающие уменьшились на 14 процентов.
Выдвигаемые для объяснения этого явления гипотезы в основном основываются на правиле Бергмана, утверждающем, что в чем более теплых условиях обитает животное, тем большее соотношение площади тела к объему ему выгодно иметь, так как это способствует повышению эффективности высвобождения тепла. А для холодных условий – наоборот. Так как объем меняется «в кубе», а площадь – «в квадрате», небольшое изменение размеров приводит к заметному сдвигу соотношения.
Как отмечают авторы исследования, независимо от действующего механизма очевидно, что уменьшение размеров тела некоторых млекопитающих прочно связано с повышением температуры и может являться распространенным эволюционным ответом, что в свою очередь дает основания предположить сходную реакцию существующих сегодня животных на будущее глобальное потепление. Некоторые из авторов статьи уже участвовали в подобном исследовании ранее, однако теперь, судя по всему, ученым удалось уточнить результаты.