Как изменение климата вызывает нарушение связей в животном мире

Что общего у следующих изменений?

Некоторые виды муравьев с трудом пытаются идти по следам, поскольку повышение температуры приводит к распаду определенного феромона, который они используют для общения. Водяным блохам Daphnia становится все труднее уклоняться от хищников, поскольку повышается уровень CO₂ в воде. А в коралловых рифах красочные и симпатичные рыбки теряют способность узнавать, кто хищник.

Все они были так или иначе вызваны, возможно, самым большим изменением из всех: изменением климата.

Мои коллеги и я провели исследование , которое показало, что изменение климата также меняет химическую коммуникацию у морских, пресноводных и наземных видов, что имеет далеко идущие последствия для будущего нашей планеты и благополучия человека.

Химическая коммуникация играет важную роль в хорошо функционирующих экосистемах. Этот «язык жизни» регулирует взаимодействие между организмами и имеет важное значение для окружающей среды и, в конечном счете, для всей жизни на Земле.

Взаимодействия с помощью так называемых «инфохимических веществ», пожалуй, самая старая и самая распространенная форма общения на планете. Инфохимические вещества обеспечивают основу для подавляющего большинства экологических процессов на древе жизни, как на суше, так и в воде, выступая в качестве подсказки или сигналов, в самих организмах или в окружающей среде.

Они также помогают формировать естественные экосистемы, поддерживая их равновесие, и тем самым способствуют обеспечению многих вещей, которые имеют большое значение для человека, включая пищу и чистую воду.

Инфохимические вещества влияют на широкий спектр функций и поведения, таких как отношения между хищником и добычей. Например, акулы используют эти химические вещества, чтобы «вынюхивать» свою добычу на ошеломляющих расстояниях. Имейте в виду, что любое химическое вещество, которое вы можете почувствовать, скорее всего, является инфохимическим веществом, часто предназначенным для другого вида. Например, запах соснового леса, то есть наличие определенных химических веществ, сигнализирует  о чем-то разном человеку, медведю или муравью.

Эти химические вещества также могут повлиять на поиск пищи и кормление. Например, некоторые виды растений выделяют инфохимические вещества для привлечения опылителей, но отпугивают тех, кто может причинить вред. В некоторых случаях атакуемое растение может даже сообщить своим соседям о надвигающейся гибели, чтобы они могли соответствующим образом отреагировать.

Инфохимия может влиять на выбор среды обитания. Например, с их помощью личинки ракушек выбирают подходящую поверхность для прикрепления. Инфохимические вещества также используются видами для распознавания потенциальных партнеров и повышения их шансов на воспроизводство. Например, некоторые виды летучих мышей могут «унюхать» партнера с наибольшим генетическим разнообразием.

Изменение инфохимии

Но изменение климата меняет производство этих химических веществ, несущих информацию, таких как феромоны. Это оказывает большое влияние на большое разнообразие видов. Научные исследования показали, что изменения температуры, уровня углекислого газа и pH — все это составляющие изменения климата — могут влиять на каждый отдельный аспект фундаментальных процессов, которые организмы используют для общения друг с другом.

Примером этого является лабораторный эксперимент, который показал, как изменение климата вызвало снижение бдительности некоторых видов рыб против хищников за счет уменьшения их беспокойства по отношению к потенциальным хищникам. Многие рыбы выделяют определенные химические вещества, когда хищник причиняет им вред или им угрожает опасность. А их собратья-рыбы используют присутствие этих химических веществ, обнаруживаемое по запаху, в качестве предупреждения. Но ученые обнаружили, что когда в воду поглощается больше CO₂ и снижается уровень pH, наиболее часто исследуемый сигнал тревоги (гипоксантин-3-N-оксид) необратимо изменяется, и рыбе становится труднее его обнаружить .

Изменение климата затрагивает не только отдельные виды. Все большее число исследований предполагает, что стрессоры, связанные с изменением климата, которые модифицируют эти химические взаимодействия, вызывают нарушение информации во всех экосистемах .

Однако наше понимание основных механизмов остается скудным. В качестве следующего шага мы с коллегами работаем над тем, как изменение климата может повлиять на химически опосредованные отношения (или связь) между болезнетворными патогенами и животными, которые их содержат. Если глобальное потепление приведет к нарушению связи, мы, в конечном счете, хотим знать, как это повлияет на нас, людей.

1. Махасвета Саха

   Морской химик-эколог, Плимутская морская лаборатория

Источник

Природа оказывает нам бесчисленные услуги, снабжая нас пресной водой, чистым воздухом, пищей, лекарствами, энергией и, прежде всего, самой жизнью. Экосистемные услуги вносят в мировую экономику от 125 до 140 трлн долларов США в год, что почти в 7 раз превышает ВВП США (1) . Но, в конечном счете, природные ресурсы настолько важны для...

 

Пять вариантов восстановления глобального биоразнообразия

Чтобы замедлить и обратить вспять самую быструю гибель живых существ на Земле со времен динозавров, почти 200 стран подписали соглашение в Монреале, Канада, обещая жить в гармонии с природой к 2050 году. Соглашение Куньмин-Монреаль не имеет обязательной юридической силы, но оно потребует от подписавших сторон сообщать о своем...

 

 Леса появились на Земле около 400 миллионов лет назад, и все это время они процветали. Но в течение последних 150 миллионов лет они начали проявлять признаки бедствия, реагируя на снижение концентрации CO2 в атмосфере и на конкуренцию с пастбищами. Когда Земля изменится, смогут ли леса справиться с изменениями и выжить?