Животные могут адаптироваться к учащающимся резким похолоданиям

Исследователи из Университета Флориды и Университета штата Канзас обнаружили, что у насекомых – и, возможно, других животных – есть потенциал для акклиматизации и быстрой эволюции в условиях текущих изменений климата, характеризующихся экстремальными погодными условиями.

"Организмы могут справляться со стрессовыми переходами от тепла к холоду либо путем акклиматизации – например, как собаки отращивают зимнюю шерсть – либо за счет генетической эволюции популяций, известной как быстрая климатическая адаптация", – пояснила Элисон Геркен, ведущий автор исследования, опубликованного в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Помимо общего потепления, критическую проблему представляет учащение экстремальных погодных явлений. При повышении осенних и весенних температур животным всё чаще придётся сталкиваться с резкими переходами от тёплых условий к опасному холоду. Эти события "резкого замораживания" угрожают многим организмам, от насекомых до лягушек и даже морских черепах.

Используя плодовых мушек, команда описала генетическую архитектуру как долгосрочной акклиматизации (например, для перехода от лета к зиме), так и краткосрочной (которая может произойти за один день при резком похолодании). Показано, что в природе существует существенная генетическая вариация для обоих типов адаптации.

"Способность реагировать на долгосрочные сезонные изменения не препятствует реакции на быстрые изменения, связанные с краткосрочными экстремальными холодами", – отметил Даниэль Хан. Исследователи идентифицировали около 100 генов-кандидатов, которые могут объяснять способность животных быстро реагировать на колебания температур.

"Определение того, какие из этих генов-кандидатов действительно вызывают вариации в реакции на резкие похолодания, даст нам возможность понять, может ли эволюция в ответ на изменение климата происходить как у диких, так и у домашних животных", – сказал Теодор Морган. Это позволит лучше прогнозировать, какие виды или породы окажутся в "выигрыше" или "проигрыше", и смягчить последствия антропогенного изменения климата для широкого круга организмов – от полезных опылителей до инвазивных вредителей.

Идентификация генов, участвующих в акклиматизации к температуре, и генетической связи между долгосрочной и краткосрочной адаптацией предоставляет новые инструменты для прогнозирования влияния учащения экстремальных явлений на популяции животных и растений.