به گزارش ایسنا به نقل از فیز، همه حیوانات برای زندگی به انرژی نیاز دارند. آنها از آن برای تنفس، گردش خون، هضم غذا و حرکت استفاده می کنند. حیوانات جوان از انرژی برای رشد و در مراحل بعدی زندگی برای تولید مثل استفاده می کنند.
افزایش دمای بدن باعث افزایش سرعت مصرف انرژی حیوان می شود. از آنجایی که حیوانات خونسرد برای تنظیم دمای بدن خود به شرایط حرارتی محیط خود متکی هستند، انتظار میرود با گرم شدن سیاره به انرژی بیشتری نیاز داشته باشند.
با این حال، تحقیقات جدید محققان استرالیایی که به تازگی در مجله «Nature Climate Change» منتشر شد، نشان می دهد که دما تنها عامل محیطی نیست که بر نیاز انرژی حیوانات خونسرد در آینده تأثیر می گذارد. نحوه تعامل آنها با گونه های دیگر نیز نقش دارد.
یافته های جدید محققان نشان داده است که حیوانات خونسرد در دنیای گرم تر به انرژی بیشتری نیاز دارند که این امر امکان دارد خطر انقراض آن ها را افزایش دهد.
آنچه از قبل می دانیم
مقدار انرژی مصرف شده توسط حیوانات در یک زمان معین، نرخ متابولیسم آن ها نامیده می شود. میزان متابولیک تحت تأثیر عوامل مختلفی از جمله اندازه بدن و سطح فعالیت قرار دارد. حیوانات بزرگتر نسبت به حیوانات کوچکتر متابولیسم بیشتری دارند و حیوانات فعال نسبت به حیوانات غیرفعال نرخ متابولیک بالاتری دارند.
میزان متابولیسم نیز به دمای بدن بستگی دارد. این به این دلیل است که دما بر سرعت انجام واکنش های بیوشیمیایی درگیر در متابولیسم انرژی تأثیر می گذارد. بطور کلی، اگر دمای بدن حیوان افزایش یابد، سرعت متابولیسم آن بطور تصاعدی افزایش می یابد.
اکثر جانورانی که امروزه زنده هستند خون سرد یا برون گرما (Ectotherm) هستند. خونسرد یا برون گرما، جانداری است که در آن منابع فیزیولوژیکی درونی گرما در کنترل دمای بدن اهمیت نسبتاً کوچک یا کاملا ناچیز دارند. چنین جاندارانی به منابع گرمای محیطی وابسته هستند، که این امر به آنها اجازه می دهد تا با نرخ های سوخت وساز بسیار اقتصادی کار کنند.
حشرات، کرم ها، ماهی ها، سخت پوستان، دوزیستان و خزندگان (اساساً همه موجودات به جز پستانداران و پرندگان) خون سرد هستند.
از آنجایی که تغییرات آب و هوایی ناشی از انسان دمای جهانی را افزایش می دهد، انتظار میرود دمای بدن حیوانات خونسرد نیز افزایش یابد.
محققان می گویند نرخ متابولیک برخی از خونسردهای زمینی ممکن است به دلیل گرم شدن آب و هوا که قبلا رخ داده است، بین ۳.۵ تا ۱۲ درصد افزایش یافته باشد. ولی این پیش بینی دلیل ظرفیت بالای جانوران برای سازگاری فیزیولوژیکی با دماهای گرم تر نیست. سازگاری به توانایی حیوان در بازسازی فیزیولوژی خود برای مقابله با تغییر محیط خود اشاره دارد.
اما به ندرت سازگاری میتواند اثر دما را بر فرآیندهای متابولیک به طور کامل نفی کند. به همین دلیل، تا پایان قرن پیش بینی می شود که خونسردهای زمینی در حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر از آنچه اکنون هستند، نرخ متابولیک داشته باشند.
داشتن نرخ متابولیسم بالاتر به این معنی است که حیوانات به غذای بیشتری نیاز دارند. این بدان معناست که اگر غذای بیشتری دردسترس نباشد ممکن است گرسنه بمانند و انرژی کمتری برای یافتن جفت و تولیدمثل داشته باشند.
تحقیق جدید
تلاش های تحقیقاتی قبلی برای درک هزینه های انرژی گرمایش آب و هوا برای خونسردها از یک جنبه مهم محدود بود. آنها عمدتا از حیواناتی که در محیط های آزمایشگاهی نسبتاً ساده مطالعه می شدند استفاده می کردند که تنها چالشی که با آن مواجه بودند تغییر دما بود.
با این حال، حیوانات با چالش های بسياري در طبیعت روبرو هستند. این شامل تعامل با گونه های دیگر، مانند رقابت برای غذا و روابط شکارچی و طعمه است. محققان گفتند: حتی اگر گونه ها همیشه در طبیعت با هم تعامل داشته باشند، ما به ندرت مطالعه می کنیم که چگونه این امر روی نرخ متابولیک آنها تأثیر می گذارد.
در این مطالعه ما می خواستیم بررسی کنیم که چگونه فعل و انفعالات گونه ها ممکن است پیش بینی ها در مورد میزان انرژی گرمایش آب و هوا برای حیوانات خونسرد را تغییر دهد. برای این کار به مگس میوه (از جنس مگس سرکه) روی آوردیم.
گونه های مگس میوه تخم های خود را در مواد گیاهی پوسیده می گذارند. لاروهایی که از این تخم ها بیرون می آیند با هم تعامل دارند و برای کسب غذا با هم رقابت می کنند.
مطالعه ما شامل پرورش گونه های مگس میوه به تنهایی یا با هم در دماهای مختلف بود. ما متوجه شدیم که وقتی دو گونه از لارو مگس میوه برای غذا در دماهای گرمتر رقابت می کنند، در بزرگسالی نسبت به بزرگسالانی که با گونه های دیگر به عنوان لارو رقابت نمی کنند، فعال تر بودند. این بدان معناست که آن ها همچنین انرژی بیشتری مصرف می کردند.
در این روش ما از مدل سازی استفاده کردیم تا استنباط کنیم که فعل و انفعالات گونه ها در دمای گرم تر جهانی، نیاز انرژی آتی مگس های میوه را بین سه تا ۱۶ درصد افزایش می دهد.
این یافته ها نشان می دهد که مطالعات قبلی میزان انرژی گرمایش آب و هوا بر خونسردها را دست کم گرفته اند. این بدان معناست که رویکردهای صرفاً فیزیولوژیکی برای درک پیامدهای تغییرات آب و هوایی برای حیوانات خونسرد احتمالاً ناکافی است.
درک نیازهای انرژی حیوانات برای درک چگونگی زنده ماندن، تولید مثل و تکامل آنها در محیط های چالش برانگیز مهم است. در دنیای گرم تر، خونسردهای گرم تر برای بقاء و تولید مثل به انرژی بیشتری نیاز دارند. اگر غذای کافی برای تامین انرژی مورد نیاز بدن آن ها وجود نداشته باشد، خطر انقراض آن ها امکان دارد افزایش یابد. واضح است که ما باید با دقت بیشتری پیش بینی کنیم که چگونه گرم شدن آب و هوا تنوع زیستی را تهدید می کند.
- 12
- 3
