Полярные медведи летом почти не экономят энергию, показало новое исследование
Полярные медведи, по всей видимости, не способны физиологически компенсировать длительное лишение пищи, связанное с продолжающейся потерей морского льда. К такому выводу пришли учёные из Университета Вайоминга и других учреждений в уникальном исследовании, опубликованном в журнале Science.
"Мы обнаружили, что полярные медведи, судя по всему, не могут сколько-нибудь значительно продлить период жизни за счёт накопленной энергии. Это подтверждает их уязвимость к утрате возможностей охоты на морском льду — даже несмотря на то, что они удивили нас необычной способностью минимизировать потери тепла во время плавания в арктических водах", — говорит Джон Уайтмен, аспирант Университета Вайоминга, руководивший проектом.
Потеря морского льда в Арктике, которая опережает прогнозы, вызывает обеспокоенность за будущее полярных медведей, что привело к их включению в 2008 году в список глобально угрожаемых видов в соответствии с Законом США об исчезающих видах. Медведи зависят от охоты на тюленей на поверхности морского льда над континентальным шельфом, наиболее успешной с апреля по июль. В некоторых частях ареала удлиняющийся период отступления льда от шельфовых вод — вызванный повышением температур — может сократить возможности медведей охотиться на тюленей, что ведёт к ухудшению их физического состояния.
Некоторые более ранние исследования предполагали, что полярные медведи могли бы, по крайней мере частично, компенсировать более длительное летнее голодание, входя в состояние пониженной активности и сниженного метаболизма, подобное зимней спячке — так называемой "ходячей спячке". Однако новое исследование показывает, что летняя активность и температура тела медведей на суше и на льду были типичны для голодающих невпадающих в спячку млекопитающих, с малыми признаками "ходячей спячки".
Уайтмен и его коллеги сделали вывод в публикации в Science: "Это говорит о том, что медведям вряд ли удастся избежать пагубного ухудшения физического состояния, и в конечном счёте выживаемости, которое ожидается при продолжении потери льда и удлинении периода таяния".
К такому выводу исследователи пришли, отловив более двух десятков полярных медведей, имплантировав им температурные датчики и отследив их последующие перемещения по суше и льду в море Бофорта Северного Ледовитого океана к северу от Аляски и Канады в 2008–2010 годах. Этот беспрецедентный проект, логистически поддержанный Геологической службой США (USGS) и финансируемый Национальным научным фондом, USGS, Службой охраны рыбных ресурсов и диких животных США (USFWS), а также Агентством по охране окружающей среды, потребовал участия многочисленного персонала, нескольких вертолётов и использования ледокола Береговой охраны США Polar Sea.
"Многие коллеги — даже некоторые в нашей исследовательской группе — сомневались, возможно ли это исследование, пока мы его не провели", — говорит Мерав Бен-Давид, профессор Университета Вайоминга, которая разработала план исследования вместе с профессором-экофизиологом Хэнком Харлоу и Стивом Амструпом, ранее работавшим в USGS, а ныне — главным научным сотрудником организации Polar Bears International. "Этот проект был настолько сложен логистически, что, возможно, никогда не будет повторён".
В то же время учёные обнаружили, что полярные медведи используют необычную физиологическую реакцию, чтобы избежать недопустимых потерь тепла во время плавания в холодных арктических водах. Для поддержания внутренней температуры тела, позволяющей переживать более длительные и в наше время более частые заплывы, медведи временно охлаждают самые внешние ткани своего ядра, формируя изолирующую оболочку — феномен, называемый региональной гетеротермией.
"Эта региональная гетеротермия может представлять собой адаптацию к заплывам на длинные дистанции, хотя её пределы остаются неизвестными", — написали учёные, которые в более ранней публикации в журнале Polar Biology отметили, что одна из медведиц в исследовании пережила девятидневный заплыв длиной 400 миль от берега ко льду. Когда её повторно отловили семь недель спустя, медведица потеряла 22% массы тела, а также своего детёныша.
Проливая свет на потенциальные механизмы, которые позволили той медведице выжить во время долгого заплыва, а также на общий метаболизм и активность медведей, настоящее исследование "в значительной степени способствует пониманию энергетической ценности летних местообитаний, используемых полярными медведями", говорит Харлоу. Амструп добавляет: "Оно заполняет пробел в наших и без того обширных знаниях об экологии полярного медведя и подтверждает предыдущие выводы о том, что ключом к сохранению полярных медведей является остановка сокращения их среды обитания — морского льда".