Тревожные последствия: глобальное потепление увеличивает риск теплового сбоя Эктотерм
Концепция глобального потепления изменения климата

Климатические модели предсказывают, что максимальная температура повысится почти на 3°C к 2100 году на суше и в среднем чуть более чем на 1°C в водной среде. Гораздо большие изменения могут произойти на региональном уровне.

Глобальное потепление может иметь тяжелые последствия для эктотермов (хладнокровных животных) на суше и в воде по всему миру. Согласно последним исследованиям, частота тепловых повреждений среди экзотермов удваивается на каждый градус повышения температуры.

Может показаться очевидным, что глобальное потепление сильно влияет на эктотермических животных. Хорошо известно, что температура их тела и, соответственно, их биохимические процессы зависят от температуры окружающей среды и солнечного света.

Однако тот факт, что тепловая травма удваивается с каждым градусом превышения температуры окружающей среды над пределом переносимости животных, удивил даже исследователей, проводивших новое исследование.

Исследователи — пять зоофизиологов Орхусского университета, которые недавно опубликовали свои выводы в известном научном журнале Nature , где результаты исследования представлены на обложке. Исследователи основывали свои выводы на данных предыдущих исследований на экзотермических животных.

Хорошо известна связь между географическим распространением экзотермов и их способностью переносить температурные условия окружающей среды. Они могут выжить только при температурах, которые позволяют им развиваться и размножаться, и при суровых зимних и летних температурах, когда ни слишком холодно, ни слишком жарко в течение длительных периодов времени.

Уровень теплового поражения рыб, таких как Monodactylus argenteus , плавающих на Мадагаскаре, вероятно, увеличится в среднем на 180 процентов с ожидаемым повышением максимальных температур в связи с глобальным потеплением. Авторы и права: Брокен Инаглори, CC BY-SA 3.0, через Викисклад.

Животные получают травмы, если температура превышает порог, который они могут выдержать. Эти травмы со временем накапливаются и в конечном итоге определяют, сможет ли вид выжить в преобладающих температурных условиях.

«И чем выше температура превышает уровень толерантности видов, тем быстрее у них накапливаются травмы», — объясняет один из соавторов исследования, постдоктор Лиза Бьеррегаард Йоргенсен.

Исследователи проанализировали температурную чувствительность к тепловому стрессу 112 экзотермических видов. анализ показывает, что скорость накопления теплового поражения увеличивается более чем в два раза, если температура повышается всего на 1°C

А поскольку это экспоненциальный рост, повышение температуры на 2°C увеличит скорость накопления тепловых повреждений более чем в четыре раза, а при повышении на 3°C скорость травматизма будет выше более чем в восемь раз.

Рептилии, такие как эта маленькая черепаха из пустыни Сонора в Аризоне, являются эктотермными, но не обязательно хладнокровными; температура его крови зависит от температуры окружающей среды. И ЭТО становится опасно жарче. Предоставлено: Служба рыболовства и дикой природы США, Юго-Западный регион.

Затем исследователи сравнили свои данные по температурной чувствительности с моделями ожидаемого повышения максимальных температур в связи с глобальным потеплением. Эти данные показывают, что уровень теплового поражения экзотермов на глобальном уровне может увеличиться в среднем на 700 процентов, а во многих средах на суше — более чем на 2000 процентов.

Для водных экзотерм соответствующие цифры составляют 180 и 500 процентов.

Региональный анализ предполагает огромное воздействие, особенно в северной умеренной зоне, которая охватывает большую часть Европы и Северной Америки, а также в океане вокруг Арктики.

Несмотря на то, что исследователи не знают основных физиологических и биохимических реакций, которые приводят к тепловому стрессу и смерти, их исследование показывает, что эти процессы чрезвычайно чувствительны к температуре во всех группах экзотермов. Это может свидетельствовать о том, что сходные процессы определяют степень теплового поражения.

«Мы также не можем предсказать, сколько видов и особей рискуют погибнуть от повышения температуры, потому что порог теплового стресса значительно отличается от одного вида к другому. Кроме того, многие наземные экзотермические животные могут регулировать свою температуру, находя тень, тем самым снижая риск теплового поражения. Это не так просто для водных животных», — говорит профессор Йоханнес Овергаард, соавтор исследования.

И добавляет: «Дело в том, что эта очень высокая чувствительность к тепловым травмам означает, что мы рискуем недооценить последствия будущих волн тепла. Наши результаты показывают, что будущие волны тепла будут иметь серьезные последствия, даже если не все виды будут затронуты в одинаковой степени».

Ссылка: «Чрезвычайное увеличение частоты отказов тепла в эктотермах с глобальным потеплением», Лиза Бьеррегаард Йоргенсен, Майкл Эрстед, Ханс Мальте, Тобиас Ван и Йоханнес Овергаард, 26 октября 2022 г., Nature .
DOI: 10.1038/s41586-022-05334-4

Исследование финансировалось Датским советом по независимым исследованиям.

Орхусский университет
Дата публикации: 2022.12.06