Les changements climatiques évoquent un tourbillon qui semble offrir à certaines créatures des opportunités de prospérer. Les scientifiques écrivant des scénarios suralimentés avertissent que la différence entre l’adaptation saisonnière et l’adaptation à extensive terme est vaste – et difficile à prévoir.
Les biologistes de la Michigan Condition University ont étudié les demoiselles – qui ressemblent à des libellules et sont abondantes à la fois comme prédateurs et proies dans les zones humides – pour comprendre ce qui se passe tout au long de leur cycle de vie, de la nymphe à l’insecte ailé, ainsi que ce qu’elles mangent lorsque les étés se réchauffent et s’allongent.
Leur travail dans les Actes de la Royal Culture B de cette semaine a une tournure – combinant des saisons de travail d’observation et d’expérimentation sur le terrain et en laboratoire avec la contribution d’un écologiste théoricien, un mathématicien de development avec des crédits de modélisation surdimensionnés.
Les résultats : un regard plus réaliste sur ce qu’un été chaud peut apporter à un étang voisin, et un nouveau regard pour la vitesse aveuglante que le réchauffement climatique apporte.
“Nous constatons que le rythme du changement climatique est beaucoup furthermore rapide que ce que les organismes ont enduré dans leur expérience évolutive”, a déclaré le co-auteur Phoebe Zarnetske, professeur agrégé de biologie intégrative.
PI du Laboratoire d’Ecologie Spatiale et Communautaire (Area) et directeur, IBEEM. “Ce rythme rapide va être encore as well as problématique avec l’augmentation des événements extrêmes comme les vagues de chaleur.”
Les travaux sur les “réponses de l’histoire de la vie à la température et à la saisonnalité médiatisent la dynamique des consommateurs-ressources ectothermes sous le réchauffement climatique” constatent que l’insertion du bon niveau de données glanées à partir d’expériences sur le terrain, en particulier les effets des changements saisonniers de température sur les cycles de vie des consommateurs, crée un plus modèle de simulation prédateur-proie robuste. Le travail diffère des résultats de modèles similaires avec moins de réalisme biologique qui prédisaient que les tendances au réchauffement condamneraient les prédateurs. Ils voient les demoiselles du Michigan survivre au réchauffement climatique en passant à un cycle de vie similaire à celui de leurs moms and dads du sud – en grinçant deux cycles de vie en une saison plutôt qu’un.
Le travail s’est développé à partir du travail de la première auteure Laura Twardochleb en tant que doctorante dans le laboratoire de Zarnetske. Elle avait passé du temps à observer le cycle de vie d’un an des demoiselles dans le Michigan. Ils émergent comme adultes des étangs au printemps. Ils s’accouplent, se reproduisent et les juvéniles grandissent pendant un an dans l’étang en se nourrissant de zooplancton. Ils font de bons sujets d’étude, dit-elle, automobile ils prospèrent à la fois à l’extérieur et en laboratoire.
Twardochleb, maintenant membre du California State Drinking water Assets Control Board, faisait partie du programme d’écologie, d’évolution et de comportement de MSU et, dans le cadre de cela, a suivi un cours de Chris Klausmeier, professeur de biologie végétale et de biologie intégrative de la Fondation MSU.
Elle a vu que les premiers modèles projetant remark le réchauffement des climats affecterait les prédateurs ectothermes étaient beaucoup in addition simples que la nature qu’elle observait. D’une section, les modèles ne permettaient pas le changement de saisons du nord. Les modèles ne suivaient pas non as well as la taille et le taux de croissance d’un prédateur et les changements dans son cycle de vie avec le réchauffement.
Pendant ce temps, Klausmeier, un écologiste théoricien, reconnaissait la sauce spéciale qu’un expérimentateur apporte lors de la création de modèles mathématiques qui supposent que les organismes se comportent, grandissent, naissent et meurent.
“Je peux créer n’importe quel modèle que je veux sans contrainte par la réalité”, a déclaré Klausmeier. “Mais c’est un peu dangereux parce que bien sûr, vous voulez quelque chose lié au monde réel. Lorsque vous vous joignez à un expérimentateur, vous pouvez non seulement apporter les résultats et les paramètres expérimentaux, mais également apporter l’histoire naturelle profonde et les connaissances au système pour connaître le variables et contraintes clés.
Le travail, prenant en compte un climat plus chaud, mais toujours saisonnier, montre remark les demoiselles peuvent grandir et se reproduire in addition rapidement. En créant un modèle qui permettait uniquement aux demoiselles virtuelles de vivre un cycle de vie d’un an dans un monde as well as chaud, elles s’épuisèrent et moururent. L’extinction était à l’horizon.
Mais laissez aux insectes la possibilité de faire entrer deux générations dans une saison, et prospérer était une possibilité. “Beaucoup de mannequins ont dit [predators] allaient mourir de faim”, a déclaré Twardochleb. “C’est ce qui est excitant – que nous puissions rendre les modèles in addition réalistes.”
Twardochleb a déclaré que le travail est une bonne base pour comprendre remark d’autres espèces réagiront à un monde moreover chaud, en particulier des espèces comme les moustiques qui sont à la fois nuisibles et potentiellement porteurs de maladies.
Zarnetske a ajouté que le défi continu ira au-delà de l’idée que différentes espèces s’adapteront à un nouveau monde. Le changement climatique dépasse ce type d’évolution d’une manière sans précédent. Et les situations météorologiques extrêmes – vagues de chaleur, sécheresses, inondations – sont une variable entière.
“C’est notre prochaine étape”, a déclaré Zarnetske. “L’imprévisibilité est difficile.”
Le travail a été soutenu par la Countrywide Science Foundation, la NASA, le Département des pêches et de la faune et le Programme des sciences et politiques environnementales de la MSU, la station biologique de Kellogg et la Culture for Freshwater Science.