Влияние температуры на репродуктивные стратегии животных

Температура влияет почти на все аспекты повседневного существования животных. Биологи давно изучают, как животные выживают в различных климатических условиях, и многое узнали о стратегиях избегания перегрева или замерзания.

Однако как температура влияет на размножение — на брачные ритуалы, привлечение партнёров и другие аспекты репродукции? В статье в журнале Ecology Letters Майкл Мур из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и его коллеги Ной Лейт и Кейси Фаулер-Финн из Университета Сент-Луиса проанализировали существующие исследования и предложили новые подходы к изучению этой взаимосвязи.

Их работа рассматривает множество способов, которыми термобиология коадаптируется с признаками, благоприятствуемыми половым отбором: брачными демонстрациями, окраской, увеличенным оружием (рогами, клешнями).

Выживание vs. размножение

Исследователи отмечают, что традиционный взгляд предполагает, что способы размножения полностью зависят от адаптаций для выживания в данном климате. Однако животные часто идут на риск (например, быть съеденными) ради привлечения партнёра. Угроза перегрева — не исключение.

Оказывается, животные действительно рискуют жизнью ради размножения, даже если это означает нахождение при неподходящей температуре. Поскольку такая рискованная стратегия может окупиться большим репродуктивным успехом, учёные обнаружили многочисленные свидетельства эволюции механизмов, позволяющих переносить опасные температуры, возникающие именно в период спаривания.

Изменение климата и адаптация

«Существует острая необходимость понять, адаптируются ли организмы к изменению климата и как», — говорит Ной Лейт. Выживание и размножение одинаково важны для сохранения популяций, а адаптации для этих двух компонентов приспособленности могут быть тесно связаны. Изучение совместной эволюции половых и термальных признаков может изменить прогнозы об уязвимости популяций к изменению климата.

В некоторых случаях половой отбор может даже ускорять адаптацию к потеплению. Например, рога антилоп или клешни крабов-скрипачей помогают рассеивать тепло. Таким образом, половой отбор на эти признаки может работать в унисон с естественным отбором.

Важность масштаба и будущие исследования

Кейси Фаулер-Финн подчёркивает важность учёта масштаба: «Мы часто строим прогнозы по влиянию глобального потепления на основе температуры воздуха, которая сильно отличается от температуры на поверхности земли или растений. Мы не сможем по-настоящему понять это воздействие без учёта масштаба».

Последствия глобального потепления для половой коммуникации и других репродуктивных процессов изучены крайне мало. Исследования её лаборатории показали, что при более высоких температурах самцы цикадок издают звуки более высокой частоты, а предпочтения самок следуют этим изменениям (явление температурной сопряжённости), что облегчает координацию спаривания.

Новый взгляд на адаптацию

Майкл Мур отмечает, что ключевой вывод работы заключается в том, что размножение может быть основной причиной многих адаптаций животных к местному климату. Эволюция создала разнообразные стратегии, позволяющие спариваться при, казалось бы, неподходящих температурах.