Температура определяет, где виды могут жить и угрожает ли им потепление климата. Поэтому долгое время биологи изучали, как переносимость жары влияет на выживание. Однако меньше известно о том, как тепловые характеристики влияют на воспроизводство, что напрямую связано с риском вымирания.
Теперь исследователи в США изучили, являются ли самцы видов стрекоз, которые подают сексуальные сигналы в виде темной окраски крыльев, более устойчивыми к теплу. Результаты нового исследования было опубликовано в Frontiers in Ethology.
«Мы показываем, что виды стрекоз, у которых развилась темная окраска крыльев для размножения, также развили способность переносить высокие температуры», — говорит Ноа Лейт из Питтсбургского университета. «Это открытие прокладывает путь для совершенно новой области исследований, изучающих взаимодействие между температурными признаками и сексуальными сигналами».
У стрекоз, как и у многих животных, половые сигналы могут помогать им эффективно находить партнеров, определять правильный вид для спаривания и решать, когда следует отказаться от брачных состязаний.
Однако создание обширной темной окраски крыльев обходится дорого. Темные украшения поглощают дополнительное тепло, повышая температуру тела стрекоз. Это может вызвать физиологический стресс или привести к тому, что самцы покинут репродуктивные территории.
«Мы снова и снова видим, что животные рискуют своей жизнью ради размножения, даже если это означает столкновение с потенциально смертельными температурами», — объясняет Лейт.
Исследователи изучили окраску крыльев 14 видов стрекоз, обитающих в тропическом климате, и пяти видов, обитающих в умеренном климате. Они обнаружили, что виды, обладающие темной, поглощающей тепло окраской крыльев, эволюционировали, чтобы выдерживать более высокий тепловой стресс до достижения критических температурных максимумов.
«Эта улучшенная способность переносить высокие температуры тела, вероятно, имеет решающее значение для формирования того, как стрекозы могут реагировать на изменение климата в будущем», — поясняет Лейт.
Темные украшения крыльев вызывают дополнительный нагрев на 1°C-2°C, что примерно соответствует повышенным термическим максимумам украшенных видов. Из изученных видов, дугообразный планер (Tauriphila argo), тропический вид с очень темными пятнами цвета крыльев около их основного тела, мог переносить самые высокие температуры. В целом, эта схема совместной эволюции была еще сильнее у тропических видов.
Предыдущие исследования показали, что из-за повышения температуры во всем мире некоторые виды украшенных стрекоз эволюционируют с уменьшением окраски крыльев . Однако текущие результаты предполагают, что даже если эти виды потеряют свою окраску, они все равно будут иметь преимущество в адаптации к изменению климата , поскольку они уже эволюционировали, чтобы переносить более высокие температуры, говорят исследователи.
Исследование является одним из первых, в котором проверяется, коэволюционирует ли термоустойчивость с репродуктивными признаками. «Наше открытие особенно захватывающее, поскольку темная половая окраска эволюционировала снова и снова по всему древу жизни и заставляет множество других животных также поглощать дополнительное тепло — от рептилий до львов и плодовых мушек», — отмечает Лейт.
По словам исследователей, в условиях стремительного потепления климата возможность прогнозировать, какие виды уязвимы к вымиранию, имеет решающее значение для сохранения биоразнообразия.
«Рассматривать уязвимость только в одном аспекте жизни животных недостаточно. Нам необходимо более тонкое понимание того, как животные реагируют на изменяющуюся среду как целостные, сложные организмы, в которых их репродуктивные черты могут влиять на их шансы пережить волну тепла, и наоборот», — говорят авторы исследования.
Хотя исследователи отметили, что для их анализа достаточно рассмотреть 19 видов, они заявили, что существуют тысячи видов стрекоз. Будущие исследования должны изучить, существуют ли подобные закономерности у других видов, а также у различных типов животных.
«Было бы здорово когда-нибудь проверить, эволюционирует ли устойчивость к жаре одновременно с половыми признаками у всех живых существ на Земле», — резюмирует Лейт.
