Влияние изменения климата на дикую природу может различаться в зависимости от пола

Биологический пол может быть важным фактором в прогнозировании реакции популяций животных и растений на изменения температуры. Это касается как морских черепах, чей пол определяется температурой песка на пляже, где они вылупляются, так и самок арктических карибу, которые в годы раннего таяния снега мигрируют через территории хищников, чтобы восполнить запасы энергии для выкармливания потомства.

Однако, как показало исследование, опубликованное в Nature Communications, немногие экологические исследования и ещё меньше планов по сохранению видов учитывают эти различия.

"Изучение специфичных для пола реакций на климатические угрозы, такие как волны тепла и экстремальные колебания температуры, критически важно для замедления утраты биоразнообразия", — заявила ведущий автор исследования Елена Джисси, научный сотрудник Марии Склодовской-Кюри из Отдела океанов Стэнфордской школы устойчивого развития Доерра.

Различие между полом и гендером

Пол относится к биологическим характеристикам живых организмов, влияющим на физиологию и внешний вид, тогда как гендер относится к социокультурным нормам, идентичностям и отношениям, которые структурируют общества и организации, а также формируют поведение, технологии, окружающую среду и знания.

Соавтор Лонда Шибингер, профессор истории науки, посвятила свою карьеру пониманию гендерных аспектов человеческого знания, включая способы снижения предвзятости в искусственном интеллекте и медицинских исследованиях. "Как мы видели в других областях, включение анализа пола в экологические науки может привести к новым открытиям о природном мире — как о его устойчивости, так и об уязвимости перед лицом всё усиливающейся климатической катастрофы", — сказала Шибингер.

Для нескольких популяций черноногого буревестника, прибрежной морской птицы, гнездящейся вдоль Нижней Калифорнии в Мексике, морская волна тепла 2014 года привела к поведенческим различиям между самцами и самками. Большая масса теплой воды, известная как "Капля", нарушила пищевые сети океана и заставила самцов и самок буревестников, которые обычно кормятся в одной зоне, избегать конкуренции друг с другом, питаясь раздельно. Самцы летели на север, а самки — на юг.

Это наблюдение важно для природоохранных менеджеров в Нижней Калифорнии. Например, морской охраняемый район может непреднамеренно защищать кормовые угодья только одного пола этой уязвимой морской птицы в более теплые годы, что повлияет на всю популяцию.

"Один миллион видов находится под угрозой исчезновения из-за антропогенного воздействия, ставя под угрозу природный мир, который делает нашу жизнь возможной и прекрасной", — сказала биолог по глобальным изменениям Элизабет Хэдли, соавтор исследования. "Учитывая биологический пол в исследованиях изменения климата, мы можем лучше предсказывать будущее и лучше защищать морские и наземные виды".

Различные реакции

В полярных регионах, где последствия глобального потепления наиболее экстремальны, годы с ранним таянием снега могут быть благом для арктических пауков-волков. Ранняя весна запускает вегетационный период. Имея дополнительное время для созревания, оба пола становятся крупнее, причем самки увеличиваются в размерах даже больше, чем самцы, что повышает их шансы забеременеть и выносить потомство, а также способность выкармливать его.

Для самок карибу, напротив, которые набирают массу весной, чтобы заботиться о потомстве, ускоренное таяние снега заставляет их мигрировать на север по мере потепления. Их поиск зеленеющей растительности часто вознаграждается питательной пищей, но путешествие подвергает их воздействию хищников, таких как волки, которые бродят в высоких широтах.

В Южном полушарии более горячие пески в Австралии угрожают выживанию шести видов морских черепах, гнездящихся на пляжах. Окружающая среда определяет пол морской черепахи. Для вида логгерхед, если песок инкубирует яйца при температуре около 29°C (84°F), из них вылупятся самки. Ниже этой температуры вылупляются самцы.

"Чтобы популяции морских черепах выжили в будущем, им необходимо иметь соответствующее соотношение самцов и самок", — сказал соавтор Ларри Кроудер, морской эколог и профессор океанологии. "Если мы упустим из виду различную уязвимость каждого пола к повышению глобальной температуры, мы рискуем потерять тридцать лет усилий по сохранению в течение одного поколения морских черепах".

Учет биологического пола

Во многих случаях исследователи не собирают данные с разбивкой по полу просто потому, что это логистически сложно, сказала Джисси. Среди некоторых видов птиц, таких как голубые сойки и горлицы, самцов и самок бывает трудно различить только по внешнему виду. Другие исследователи могут не осознавать, что эти данные актуальны для результатов исследования или политических решений.

Но перемены назрели. В рамках стратегии сохранения морских черепах правительства Квинсленда, опубликованной в 2021 году, для получения большего количества самцов были приоритезированы такие тактики, как затенение гнезд и перемещение яиц в более прохладные места. Джисси также указала на шаги, предпринимаемые финансирующими организациями и научными журналами. В 2022 году Национальный научный фонд США провел семинары о том, как лучше всего интегрировать анализ пола в свои руководящие принципы финансирования. В том же году журнал Nature объявил о правилах, требующих от авторов указывать, как они включили или исключили пол в дизайн своего исследования, и пояснять, почему.

"Потенциально биологический пол имеет отношение к каждому эксперименту с участием живых организмов", — сказала Джисси. "Включение анализа пола в дизайн исследования должно стать нормой. Для повышения строгости и воспроизводимости науки важно сообщать, когда пол играет важную роль, а также сообщать нулевые результаты, когда пол не является определяющим фактором. Если мы хотим защитить будущее жизни на Земле, нам необходимо оценить, какую роль пол играет в нашем быстро меняющемся мире".

Действия по обращению вспять утраты биоразнообразия

Ученые, финансирующие организации и политики, особенно работающие в области охраны природы, могут сыграть свою роль в обеспечении проведения исследований с учетом пола при рассмотрении реакции видов на изменение климата. Авторы исследования рекомендуют следующее:

Для ученых:

• Изучать относительный вклад пола и климатических факторов в реакцию организмов на изменение климата.
• Исследовать, как специфичные для пола реакции на изменение климата на индивидуальном уровне повлияют на популяции видов и сообщества.
• Включать анализ биологического пола в лабораторные и полевые эксперименты.

Для финансирующих организаций:

• Поддерживать фундаментальные исследования специфичных для пола реакций на изменение климата.

Для политиков:

• Учитывать специфичные для пола реакции видов на климатические стрессоры перед обозначением новых охраняемых территорий и координировать управление и мониторинг на основе знаний о половых различиях для адаптации к изменению климата и смягчения его последствий.