Variabilitet i kolde temperaturer er vigtig ved evaluering af klimaændringer

Ny forskning fra Binghamton University, State University of New York, fremhæver vigtigheden af ​​at overveje variationer i koldtemperatur, og ikke kun opvarmende temperaturer, når man vurderer virkningen af ​​klimaændringer.

Et team af forskere fra Binghamton University, herunder Jessica Hua, adjunkt i biologiske videnskaber, og George Meindl, adjunkt i miljøstudier, undersøgte virkningen af ​​klimaændringer på paddernes sundhed og deres modtagelighed over for forurenende stoffer og parasitter. Når det kommer til klimaændringer, offentlighedens opmærksomhed fokuserer ofte på effekten af ​​stigende gennemsnitstemperaturer. I modsætning, denne undersøgelse fokuserede på effekten af ​​kulde og variable temperaturer, som også er konsekvenser af klimaforandringerne. Forskerne opdagede, at kolde temperaturer gør padder mere modtagelige for vejsalt, men mindre modtagelige for parasitter. Disse resultater afslører vigtigheden af ​​at overveje koldtemperaturvariabilitet, og ikke kun opvarmende temperaturer, når man vurderer virkningerne af globale klimaforstyrrelser, sagde Hua.

"Der er en masse misforståelser om, at globale klimaændringer kun refererer til en stigning i opvarmningstemperaturer, "Hua sagde." Vi føler, at forskningen i dette papir er vigtig, fordi det fremhæver, at globale klimaændringer er mere komplekse end blot en stigning i gennemsnitstemperaturen. Faktisk, globale klimaændringer forventes også at øge forekomsten af ​​ekstreme kuldetemperaturer, samt øge variationen i temperatursvingninger. "

Hovedforfatter Matthew Wersebe fra University of Oklahoma var enig og sagde, at mange mennesker overser virkningen af ​​klimaændringer på planter og dyr.

"Vi anerkender alle, at klimaændringer [er] et af de mest alvorlige problemer, vi står over for i dag, "sagde Wersebe." Dog, så meget som det er anerkendt som [en] alvorlig bekymring for mennesker, indvirkningen på dyre- og plantepopulationer er meget mindre foran og i centrum. Sammen med dette, mange undersøgelser overvejer kun opvarmning, eller skiftende mønstre for vandtilgængelighed på naturlige systemer, og ikke virkningen af ​​den variabilitet på kort sigt, som også forventes med klimaændringer. Undersøgelser som disse er afgørende for at forstå de fulde konsekvenser af klimaændringer."

På grund af de stigende temperaturer fra klimaændringer, organismer begynder at yngle tidligere om foråret, hvilket paradoksalt nok fører til en øget risiko for, at disse organismer udsættes for øgede temperatursvingninger under tidlig udvikling, herunder skadelige kuldetemperaturer. Det er vigtigt at bemærke, at selvom disse kolde temperaturer ikke altid er dødelige, de kan ændre padders modtagelighed over for andre stressfaktorer, herunder forurenende stoffer og parasitter. Ved at placere skovfrøembryoner i forskellige kolde temperaturregimer, forskere kiggede specifikt på konsekvenserne af udsættelse for disse lavere temperaturer.

Forskerholdet opdagede, at padder udsat for konstante kolde forhold som embryoner var mere modtagelige for vejsaltforurening, men var i stand til at komme sig, da de blev ældre. Dette er især relevant, da vejsaltforbrug forventes at stige under ekstreme kuldehændelser. Holdet fandt også ud af, at padder, der blev udsat for kolde temperaturer som embryoner, generelt var mindre, da de blev ældre, og udviklede sig langsommere, hvilket i sidste ende gjorde dem mindre tilbøjelige til parasitter, fordi deres miniaturestørrelse gjorde dem mindre attraktive. Imidlertid, disse resultater var ikke forudset.

"Vi forudsagde oprindeligt, at eksponering for kolde temperaturer ville være stressende for at udvikle embryoner. Som en konsekvens heraf, vi forventede, at udsættelse for stressende forhold tidligt i livet ville gøre padder mindre i stand til at håndtere andre stressfaktorer senere i livet (dvs. parasitter), "Sagde Hua." Vi var også overraskede, fordi tidligere undersøgelser har fundet ud af, at køligere temperaturer kan øge paddenes modtagelighed for en anden parasit (svampen, chytrid). I dette tilfælde, de negative effekter af de køligere temperaturer på padder er drevet af det faktum, at svampen overlevede bedre i køligere temperaturer."

Ultimativt, undersøgelsen konkluderede, at variation i kolde temperaturer kan føre til unikke konsekvenser for padder vækst, udvikling og reaktioner på andre stressfaktorer, såsom forurenende stoffer og parasitter. Om påvirkningen fra kulden var skadelig eller nyttig for padderne er svært at vurdere.

"I nogle tilfælde, udsættelse for kolde temperaturer var skadelig. For eksempel:udsættelse for kolde temperaturer i ægfasen gjorde unge haletudser mere modtagelige for vejsalt, sagde Wersebe. hvis vi lod disse haletudser blive ældre, vi fandt ud af, at eksponering for kolde temperaturer under ægstadiet ikke længere havde betydning for deres modtagelighed for vejsalt (dvs. ældre haletudser var i stand til at overvinde den negative effekt af embryonal eksponering for kulde). Eksponering for kulde gjorde også padder mindre - dette er potentielt skadeligt for padderpopulationer, fordi mindre padder har færre afkom, og dette kan over tid potentielt bidrage til populationsfald. Padderbestanden er faldende globalt, så i betragtning af virkningerne af kolde temperaturer kan det være vigtigt at forstå, hvordan man beskytter denne gruppe dyr, der er i fare. "

Med yderligere forskning, Hua håber at teste andre paddearter og se nærmere på, hvorfor kolde temperaturer gør padder mere modtagelige for salt i deres ægfase.

Papiret, "Virkningerne af forskellige koldtemperaturregimer på udviklingen, vækst, og modtagelighed for en abiotisk og biotisk stressfaktor, "blev offentliggjort i Økologi og evolution .