Засуха снижает выживаемость и меняет половое соотношение у расписных черепах

Многолетние данные, собранные студентами Университета Небраски-Линкольна, показывают, что учащение засух может негативно сказаться на расписных черепахах и других пресноводных рептилиях.

Два недавних исследования, основанных на 11-летних наблюдениях, в которых участвовало более 50 студентов-бакалавров, выявили несколько последствий засухи для популяции расписных черепах в прудах штата Небраска. Эти эффекты проявились, несмотря на относительно стабильный уровень воды в исследуемом пруде на юго-западе штата в засушливые периоды.

«Должен признать: когда студенты начали этот проект, я не был уверен, что мы найдем влияние засухи», — сказал профессор Ларкин Пауэлл, курировавший исследования. — «Интересно, что мы обнаружили эти эффекты, учитывая, что этот пруд полностью не пересыхал».

Влияние на определение пола

Как и у многих других рептилий и рыб, пол детенышей расписной черепахи зависит от средней температуры окружающей среды во время инкубации яиц. Более низкие температуры обычно дают самцов, а температуры выше определенного порога — самок.

Поскольку засуха обычно коррелирует с более высокими температурами, увеличение числа засушливых периодов из-за потепления может сместить баланс полов. Выпускницы Эллен Дольф и Чаррисса Нил обнаружили, что в отсутствие засухи самцы составляли примерно 60–85% выборки. Однако в годы, когда температура, уровень грунтовых вод и другие переменные указывали на наибольшее влияние засухи, почти 60% выборки вылупились как самки.

Для видов, находящихся под угрозой исчезновения, подобный экстремальный сдвиг в сторону доминирования самок может представлять экзистенциальную угрозу.

Снижение выживаемости и замедление роста

Впервые Пауэлл и выпускница Эллисон Бирд показали, что засуха может снизить вероятность выживания в непересыхающем пруду — примерно на 7% у самок и на 10% у самцов. Одна из моделей команды также показала, что в будущих климатических сценариях каждое увеличение вероятности засухи на 10% может соответствовать снижению годового коэффициента выживаемости.

Расчет изменений длины панцирей также показал, что черепахи, особенно самки, росли медленнее в засушливые годы. Это важно, поскольку размер панциря ограничивает способность самки к размножению.

«Самки растут быстрее самцов, — сказал Пауэлл, — и одна из причин такого отбора в пользу быстрого роста заключается в том, что они не могут размножаться, пока у них не будет достаточно места внутри панциря для яиц».

Хотя точные факторы, снижающие выживаемость, не установлены, параллельное замедление роста указывает на возможность усиления конкуренции за пищу (особенно насекомых) в условиях засухи.

Исследование силами студентов

Изначально проект был частью летнего курса для бакалавров по методам управления дикой природой. Расписная черепаха была выбрана как «идеальное животное для исследования» из-за своей распространенности и медлительности.

Ежегодно небольшая группа студентов под руководством Пауэлла отлавливала черепах с помощью плавучих ловушек, маркировала их, сверля небольшие отверстия в краевых щитках панциря, и позже вживляла микрочипы. Этот опыт давал студентам ценные практические навыки для резюме.

Накопленные за более чем десятилетие данные впоследствии легли в основу дипломных работ и научных статей. Полученные результаты могут помочь в планировании мер по сохранению видов, например, в определении сроков регулирования условий в водоемах для поддержки кормовой базы. Данные о выживаемости и соотношении полов также могут улучшить модели оценки рисков вымирания видов.

«Потребовалось время, чтобы понять, что значимого можно сделать с этими данными, — сказал Пауэлл. — Но, думаю, получились довольно важные работы».

Исследования опубликованы в журналах Climate Change Ecology и Diversity.