Растения и животные приспосабливаются к глобальному изменению климата

С 3 по 5 июля на планете зафиксировали рекордно высокую среднюю температуру. Сначала она достигла отметки +17,18°C, а в следующие два дня перевалила за +17,2°C. Предыдущий рекорд был +17,01°C. На первый взгляд, температура не кажется высокой, но ведь она средняя по планете, включаю Южное полушарие, где сейчас зима, и даже Антарктиду.

Недавно ученые Рохамптонского университета в Лондоне выяснили, что верхний критический предел температуры, при котором человек может существовать длительный период времени, находится в диапазоне от 40°C до 50°C. Но выдержат ли такой перегрев другие живые существа, сказать сложно. Однако точно известно, что некоторые из них уже начали приспосабливаться.

Самое свежее открытие в этой области принадлежит Галле-Виттенбергскому университету в Германии. Там обнаружили, что у корней растений есть система, позволяющая им определять температуру почвы и менять направление роста, находя более комфортные условия.

Исследователи провели эксперимент на трех травянистых растениях: резуховидке, томатах и капусте. Их выращивали в строго контролируемых температурных условиях, которые постепенно повышали с 20 до 28°C. В ответ на потепление клетки на кончиках корней растений делились активнее, и корни вырастали длиннее. Это происходило даже с генетически модифицированными растениями, в стеблях которых была нарушена система реакции на высокую температуру.

Более интенсивный рост был связан с повышением гормона роста ауксина, который стимулировал деление клеток в кончиках корней и заставлял их уходить глубже в почву, в более прохладные слои. Гормон синтезировался не только в корнях, но и стеблях, а также в листьях растений. В ответ на него стебли и листья становились тоньше, длиннее и уже, чтобы минимизировать потерю влаги.

«Жара и засуха часто идут рука об руку, так что для растения кажется совершенно логичным стремиться на глубину, где больше воды», — комментирует ведущий исследователь Марсель Квинг.

Птицы тоже приспосабливаются к жаркому климату. Это в прошлом году доказали в Школе зоологии Тель-Авивского университета. Авторы работы изучили обширную университетскую коллекцию и обнаружили, что за последние 70 лет многие птицы в Израиле стали меньше либо длиннее.

Они исследовали почти 8 тысяч взрослых образцов 106 различных видов, в том числе перелетных птиц, которые ежегодно проходят через Израиль, как, например, белый аист, местных диких птиц, среди которых евразийская сойка, и птиц, которые постоянно живут рядом с людьми. Ученые построили сложную систему оценки массы, длины тела и крыльев птиц и пришли к выводу, что есть два способа адаптации к жаре.

«Некоторые виды стали легче – их масса уменьшилась, в то время как длина тела осталась неизменной. Другие же стали длиннее – длина их тела увеличилась, в то время как их масса осталась прежней, – объясняет автор работы аспирант Шахар Дубинер. — Мы считаем, что это две разные стратегии решения одной и той же проблемы, а именно повышения температуры. В обоих случаях отношение площади поверхности к объему увеличивается, что помогает организму отдавать тепло. Обратного, а именно снижения этого соотношения, не было замечено ни у одного из видов. Такие результаты наблюдались по всей стране, независимо от вида и питания».

Такие изменения наблюдались в том числе у перелетных птиц из Азии, Европы, Африки. В результате чего ученые пришли к выводу, что «мы являемся свидетелями глобального процессов». Они обеспокоены тем, что у такой, как они ее назвали, фенотипической гибкости, существует предел. И рано или поздно у птиц могут закончится эффективные способы приспособления по мере дальнейшего повышения температуры.

Млекопитающие тоже пытаются адаптироваться под условия окружающей среды по такому же принципу, что и птицы. У некоторых из них меняется форма ушей и хвостов. Например, у африканских слонов увеличиваются уши — известно, что слонам они нужны в том числе и для отвода тепла. Другие перемещаются в более прохладные районы или меняют сроки миграции и сезонное размножение.

Оказалось, что даже грибы реагируют на изменения климата. Исследовательница Адриана Ромеро-Оливарес из Университета Нью-Мексико изучала и продолжает изучать этот вопрос на протяжении многих лет.

Например, плесень, которую она выращивала на соискания докторской степени, с повышением температуры начинала производить больше спор. А самые разные виды грибов по мере потепления замедляют обмен веществ, но при этом начинают разлагать более устойчивые органические вещества, которые при обычных условиях так и оставались бы в земле. Что снижает способность грунта удерживать в себе углерод и может в свою очередь способствовать большему выбросу парниковых газов и нагреву нашей планеты.

Глобальное потепление уже ощущает на себе каждое живое существо. Но только человек может повлиять на скорость его развития.

Анастасия Адаховская