Disse mus vokser sig større på de mere regnfulde sider af bjerge:Det kan være en ny naturregel

Forskere, der studerede mus fra Andesbjergene i Patagonien, lagde mærke til noget, de ikke kunne forklare:musene fra den vestlige side af bjergene var større end dem fra øst, men DNA sagde, at de alle var fra samme art. Forskerne undersøgte kranierne på 450 mus fra den sydlige spids af Sydamerika og fandt ud af, at eksisterende biologiske love ikke forklarede størrelsesforskellene. I stedet i et nyt papir i Journal of Biogeography , fremsatte forskerne en ny hypotese:musene på de vestlige skråninger var større, fordi den side af bjergkæden får mere regn, hvilket betyder, at der er mere rigelig mad for musene at spise.

"Der er en masse økogeografiske regler, som videnskabsmænd bruger til at forklare tendenser, som vi ser igen og igen i naturen," siger Noé de la Sancha, en forskningsmedarbejder ved Chicago's Field Museum, en assisterende professor i miljøvidenskab og studier ved DePaul University, og avisens tilsvarende forfatter. "Med dette papir tror jeg, at vi måske har fundet en ny:regnskyggeeffekten kan forårsage ændringer af størrelse og form hos pattedyr."

Musene, som de la Sancha og hans kolleger undersøgte i denne undersøgelse, er pjuskede blødhårede mus, Abrothrix hirta. "De er meget søde små buggers, de har bløde hvide maver," siger de la Sancha. "De lever i bjergene, hvilket gør dem unikke, men de findes også i lavere højder. Samlet set er de ikke særlig velundersøgte."

De la Sanchas kollega, Pablo Teta fra Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia" i Buenos Aires, Argentina, begyndte at studere de pjuskede blødhårede mus som en del af sin doktorafhandling. "Han så, at nogle individer af arten var virkelig store, og nogle var virkelig små. Han troede, de var forskellige arter. Men deres mitokondrielle DNA antydede, at de var én art, selvom de er så forskellige," husker de la Sancha. . "Vi ville undersøge, hvorfor det er, for at se, om de fulgte en form for regel."

Der er masser af naturregler, der forklarer mønstre, som vi ser i livet. For eksempel forklarer Bergmanns regel, hvorfor dyr af samme art er større på højere breddegrader. Hvidhalehjorte i Canada er større og mere omfangsrige end deres magre Floridian-fætre. Bergmanns regel forklarer, at det skyldes, at en tykkere krop i forhold til dit overfladeareal hjælper dig med at holde på varmen bedre, på samme måde som store stykker mad er længere tid om at køle ned end mindre bid.

For at forsøge at finde et mønster til at forklare forskellene i størrelse brugte forskerne statistiske analyser til at sammenligne målinger af 450 musekranier. De forsøgte derefter at kortlægge deres fund på forskellige biologiske regler for at se, om nogen passede. Bergmanns regel virkede ikke; der var ikke en stærk sammenhæng mellem musens størrelse og hvor langt nord eller syd prøven levede. Andre regler understreger rollen som temperatur eller nedbør, med blandede resultater for forskellige grupper og situationer. Dette hold fandt ikke, at breddegraden eller en af ​​19 andre bioklimatiske, temperatur- eller nedbørsvariabler bedst beskrev musenes forskellige former og størrelser. Men der så ud til at være et mønster med længdegrad - hvor langt øst eller vest musene levede.

De la Sancha og hans kolleger indså, at dette kunne være relateret til det, biologer kalder "ressourcereglen". "Denne regel antyder, at hvor der er flere ressourcer, har individer fra samme art en tendens til at være større end hvor der er færre ressourcer," siger de la Sancha. "For eksempel har nogle hjortemus, der findes i ørkener og andre levesteder, tendens til at være mindre i tørrere dele af deres levesteder. En anden hypotese tyder på, at nogle dyr har tendens til at være mindre i bjerge i forhold til tilstødende sletter i Nordamerika. Vores undersøgelse fandt en blandet resultat af disse regler."

Størrelsen af ​​mus så ud til at følge ressourcereglen, men spørgsmålet stod stadig tilbage:hvorfor var der flere ressourcer på de vestlige skråninger af de sydlige Andesbjerge end på de østlige skråninger? De la Sancha havde en "Eureka!" øjeblik, mens han underviste en klasse af studerende ved Chicago State University.

"Tro det eller ej, da jeg underviste i økologi, var en af ​​de ting, jeg underviste om, regnskyggeeffekten," siger de la Sancha.

Regnskyggeeffekten er et produkt af den måde, hvorpå vanddamp bevæger sig over bjergkæder. Luften over havet opsamler vanddamp, og da havet naturligt opvarmes, stiger denne vanddamp. Fremherskende vinde, som jetstrømmen, der går fra vest til øst, skubber denne luft fra havet til landet, og efterhånden som luften baner sig vej over bjergkæder, bliver den koldere, når den går op i højden. Vanddampen i den kolde luft kondenserer og falder ned som regn. Hvis bjerget er rigtig højt, vil luften løbe tør for fugt, når den når til den anden side af toppen. "I bund og grund vil den ene side af bjerget være fugtig og regnfuld, og den anden vil have kold, tør luft. På nogle bjerge er forskellen ekstrem. Den ene side kan være en tropisk regnskov, og den anden side vil være næsten ørken- ligesom," siger de la Sancha. "Der er en regnskyggeeffekt i de fleste bjerge på planeten, vi ser dette fænomen over hele verden."

Midt i sit foredrag indså de la Sancha, at regnskyggen kunne forklare, hvorfor der var mere mad på den vestlige side af Andesbjergene, og dermed hvorfor musene der var større. "Samme dag tog jeg hjem og skrev til Pablo," husker han. "Jeg tænkte:'Du, vi er nødt til at tale om regnskyggen'."

Regnskyggen matchede faktisk pænt med gnavernes størrelse - første gang, så vidt de la Sancha ved, at nogen har påvist regnskyggens virkning på pattedyrs størrelse. Og selvom det indtil videre kun er blevet vist for én museart, har de la Sancha mistanke om, at han og hans kolleger har ramt en større sandhed – måske endda grundlaget for en egen regel en dag.

"Det er spændende, for det kunne potentielt være noget, der er mere universelt. Vi tror, ​​det kan være mere en regel end en anomali," siger de la Sancha. "Det ville være umagen værd at teste det på mange forskellige taxaer."

Fundene kan dog betyde, at de pjuskede blødhårede mus, og mange af deres medpattedyr, går en hård tid i møde. "Den skræmmende del er, at vi viser, at klimamønstre i det mindste til en vis grad er vigtige for at bestemme musenes morfologi - deres form og størrelse, enten direkte eller indirekte gennem de ressourcer, de kan finde," siger de la Sancha. "Med klimaændringer ved vi, at vi kommer til at se dramatiske ændringer i temperatur i løbet af året og ændringer i nedbør. Selvom de måske ikke er de vigtigste variabler, der påvirker musenes velbefindende, er de vigtige for at bestemme tilgængelige fødekilder ." Hvis vejrmønstrene ændrer sig og påvirker de planter, der vokser i regionen, kan musene muligvis ikke længere trives, som de gjorde engang.

Plus, bemærker de la Sancha, at dyr allerede bevæger sig op i bjergene for at undslippe virkningerne af klimaændringer. "På et vist tidspunkt løber du tør for bjerget," siger han. "Der er ingen andre steder at tage hen. Vi ved ikke, hvad der kommer til at ske, men det ser ikke godt ud."

Den uklare fremtid for disse mus i lyset af klimaændringerne er ifølge de la Sancha en god grund til at studere dyr som mus, der ofte går ubemærket hen. "Det er vigtigt at forstå, hvor lidt vi ved om de fleste små pattedyr," siger han. "De kan være gode indikatorer for langsigtede ændringer i vores miljø. Vi er nødt til at studere dem mere. Vores resultater viser også, hvorfor museumssamlinger er så vigtige. Denne undersøgelse var baseret på museumssamlinger fra Argentina, Chile og USA, det er en sammenlægning af år og år med indsamling og store datasæt.

"Dette papir ville ikke have været muligt uden museumssamlinger og fremhæver vigtigheden af ​​museums- og samlingsbaseret forskning og dens støtte på verdensplan," bemærker Teta. "Denne type forskning hjælper os med bedre at forstå de store, universelle regler for, hvordan livet på Jorden fungerer." + Udforsk yderligere

Underligt formede musesæd kan bruges til at skelne arter fra hinanden