Многие животные контролируют климат в своих домах. Глобальное потепление может это нарушить.

Гнезда и норы часто предназначены для поддержания разумной температуры.

Отредактировано 2023-25-06
маленькие птички в гнездеГнезда - это более сложная конструкция, чем вы думаете.

Термиты знамениты тем, что строят в своих курганах вентиляцию, которая позволяет им поддерживать прохладный воздух глубоко под землей даже в палящие дни в центральной Африке. Но это далеко не единственные животные, создающие свои собственные дома с регулируемой температурой. Гнезда птиц помогают им оставаться в тепле. Млекопитающие зарываются глубоко в землю, чтобы спастись от жары; так же поступают и некоторые виды черепах. Даже листогрызы - крошечное насекомое, которое вы можете встретить, прогрызая дорожки на листьях шпината, - создают микроклимат в глубине посевов.

"Мы хорошо знакомы с этими вещами", - говорит Майкл Диллон, эколог из Университета Вайоминга, изучающий реакцию насекомых на температуру. "Спросите любого о птицах, и вы услышите: "Они строят гнезда"". Как бы очевидно это ни казалось, существует очень мало исследований о том, как температура влияет на то, как животные обустраивают свои жилища - и, в свою очередь, что изменение климата может означать для этих жилищ.

"Мы склонны думать о климате как о чем-то внешнем по отношению к животному, о чем-то, что влияет на него", - говорит он. "Я думаю, что нам труднее изменить наши мозги и понять, что нет, все они изменяют климат, с которым сталкиваются. Взаимодействие между животным и его местным климатом действительно захватывающее и интересное, и потенциально недостаточно изученное".

И, конечно, люди всегда делали то же самое. На американском Юге это означало наличие фрамуг в окнах, которые позволяли ветерку проникать в дом. На Юго-Западе толстые саманные стены изолировали от жары и холода пустыни. Даже внутренние дворы и атриумы средиземноморских зданий действуют как пассивные вентиляторы. Как показали недавние исследования городских тепловых островов и смертоносных волн жары, мы в равной степени зависим от микроклимата, который создаем, и уязвимы перед ним.

Этому пустому месту в нашем понимании инженерии животных посвящена недавняя статья Диллона и его коллег, опубликованная в журнале Trends in Ecology & Evolution.

Есть несколько более изученных примеров тепловой инженерии: зебровые вьюрки, обитающие на большей части Австралии, строят более толстые, изолирующие гнезда в холодном климате и тонкостенные гнезда в жару. Один из немногих экспериментов, в котором проверялась пластичность конструкции гнезда, был проведен на люцерновых пчелах-листорезах - одиночном виде, опыляющем растения люцерны.

Для менее приспособленных животных эти дома могут стать обузой. Некоторые виды животных, живущие в холодное время года, включая птиц, таких как желтая пеночка, строят свои жилища специально для того, чтобы сохранить тепло. "Если вы построили строение, чтобы вам и вашему потомству было тепло, - объясняет Диллон, - а потом климат становится теплее, и у вас нет возможности изменить это строение, вы, по сути, загоняете себя в ловушку в жарком месте, а не спасаетесь от жары".

Или возьмем медоносных пчел. Огромные размеры улья позволяют его обитателям сглаживать суточные и сезонные колебания температуры. Но если средняя температура начнет повышаться, это выгодное свойство, напротив, может затруднить охлаждение, подобно тому, как плотная каменная стена удерживает тепло долгое время после захода солнца.

"Если климат вокруг вас изменится, и вы нарушите границы того, что эта структура может сделать для вас, проблема в том, что вы все вложили в эту структуру", - говорит Диллон. говорит Диллон. "Поэтому взять и переехать - это не тривиальная задача. И во многих случаях даже неясно, хватит ли у них пластичности, чтобы сделать это - разобрать структуру и переместиться в другое место".

Проблема в том, что исследователи не знают, насколько гибкой будет инженерия большинства видов в условиях изменения климата. В недавней статье приводится 13 наиболее известных примеров того, как животные контролируют температуру среды обитания, но отмечается, что в пяти из этих случаев нет информации о том, как это поведение меняется в зависимости от окружающей среды.

В то же время не всегда ясно, как именно животное инжинирирует свою среду, даже если ясно, что это происходит. Шелковистая паутина, которую гусеницы-палаточники плетут на ветвях деревьев, изолирует их от солнца, и химический состав шелка меняется в зависимости от количества солнечного света. Но неясно, намеренно ли гусеницы укладывают другой вид шелка, или сам материал взаимодействует с окружающей средой.

Даже в случае с зебровым вьюрком есть свои сюрпризы. Вьюрок способен адаптироваться только в первый год размножения. Если год холодный, то до конца жизни он будет строить гнезда с толстыми стенками, даже если следующий год будет более жарким.

Возможно, ответы на эти вопросы позволят биологам, занимающимся охраной природы, сосредоточиться на видах, которые уязвимы в своих гнездах, и в то же время ослабить внимание к тем, которые более гибкие. Или же могут быть и более серьезные сюрпризы: Диллон приводит пример сахарского муравья, который выживает при температурах до 130 градусов по Фаренгейту. Когда исследователи попытались понять, как ему это удается, они обнаружили, что он покрыт крошечными структурами, которые фактически излучают тепло от его тела, как встроенные кондиционеры.

"Есть все эти действительно классные результаты, которые мы получаем из таких простых вещей, как, например, как муравей выходит на улицу при таких температурах? Как гусеницы строят эти палатки из шелка?". говорит Диллон. "Вы изучаете эти маленькие вещи и находите то, что никогда не ожидали найти".