چطور شدت گرما باعث می شود حیوانات کوچک شوند

بیش از 50 میلیون سال پیش، زمانی که زمین یک رویداد شدید از گرمایش جهانی را تجربه کرد، پستانداران اولیه با کاهش در اندازه پاسخ دادند.

در حالی که این کوتوله شناسی پستانداران قبلا با بزرگترین این رویدادها مرتبط شده است، تحقیقات جدید نشان می دهد که روند تکاملی نیز ممکن است در حوادث کوچکتر به نام هیپرترمال رخ دهد. یافته ها نشان می دهد الگوی مهمی است که می تواند کمک کند تا درک تاثیرات اساسی تغییرات آب و هوایی فعلی انسان را شکل دهد.

"ما می دانیم که در طول بزرگترین این هیپرترمال ها، که به نام Maximum Thermal Max Paleocene-Eocene شناخته می شود، و یا PETM، درجه حرارت 9 به 14 درجه فارنهایت افزایش یافت و بعضی از پستانداران با گذشت زمان با 30 کاهش یافت، بنابراین ما می خواستیم ببینیم آیا این الگو Abigail D'Ambrosia، دانشجوی دکترا در دانشگاه نیوهمپشایر و نویسنده اصلی این مطالعه می گوید: "در طول رویدادهای گرمایش دیگر، تکرار شد." امید این است که به ما در مورد اثرات احتمالی گرمایش جهانی امروز کمک کنیم.

برای این مطالعه، منتشر شده در با پیشرفتهای علمی، محققان، دندان ها و قطعات فک را در ناحیه ی حوضه ی Bighorn Basin وایومینگ غنی از فسیلی جمع آوری کردند. تمرکز آنها بر چندین پستاندار زودرس از جمله است آرناه فیپ، یک اسب زودر اندازه سگ کوچک و دیاكودكسیس، یک سگ به اندازه خرگوش به پستانداران خراب شده است.

با استفاده از اندازه دندان مولر به عنوان یک پروکسی برای اندازه بدن، محققان یک کاهش قابل توجهی در اندازه بدن این پستانداران در طول دوم، کوچکتر هیپرترمال، به نام ETM2. آرناه فیپ کاهش در حدود 14 درصد در اندازه، و دیاكودكسیس در حدود 15 درصد است.


گرافیک اشتراک درونی


قطعه فنجون Arenahippusقطعه فک Arenahippus (با 2nd و 3rd مولر)، همانطور که در زمینه کشف شده است. برای مقیاس: نکته اسکنه ~ 1 سانتی متر عرض است. (اعتبار: دانشگاه نیوهمپشایر)

"ما در طول این هیپرترمال دوم شواهدی از کوتوله های پستانداران یافتیم. با این حال، آن را کمتر از زمان PETM بود، "D'Ambrosia می گوید. "در طول ETM2، درجه حرارت فقط 5 درجه فارنهایت را افزایش داد و آن را کوتاه تر بود، تنها 80,000 به 100,000 طولانی مدت، حدود نیم تا زمانی که PETM بزرگتر است.

"از آنجایی که تغییرات دما کوچکتر بود، این نشان می دهد که ممکن است رابطه ای بین میزان گرمایش جهانی و میزان کوتوله های مربوط به پستانداران وجود داشته باشد."

همکاران فیلیپ گینگریچ، یکی از دیرینه شناسان دانشگاه میشیگان، و دانش آموزانش، برخی از فسیل هایی را که در این مطالعه مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفته اند جمع آوری کردند. آنها با دیگر اعضای تیم همکاری کردند تا فسیل هایی را از همان قسمت های چینه شناسی پیدا کنند که شواهد ایزوتوپیک تغییر آب و هوا را به دست آوردند. فسیل هایی که در این مطالعه استفاده می شود از موزه علم پالئونتولوژی دانشگاه میشیگان است.

"در مورد این یافته ها مهم است که آنها تکرار، گسترش و بنابراین تقویت مشاهدات که ابتدا در ارتباط با رویداد PETM بزرگتر و بزرگتر از گرمایش جهانی گلخانه ای، که نشان می دهد که بسیاری از پستانداران به گرمایش جهانی با تکامل به کوچکتر پاسخ می دهند، تقویت می شود" Gingerich می گوید، استاد برجسته علوم زمین، زیست شناسی تکاملی و انسان شناسی، و افتخار مربی در موزه Paleontology.

تغییرات مشاهده شده در اندازه بدن حیوانات می تواند پاسخ تکاملی برای ایجاد یک روش کارآمد برای کاهش حرارت بدن باشد. اندازه بدن کوچکتر اجازه می دهد حیوانات سریعتر خنک شوند. در دسترس بودن مواد غذایی و کیفیت در گیاهان نیز ممکن است نقش داشته باشد.

تحقیقات قبلی نشان می دهد که هر دو PETM و Etherton HUMMERMALX با افزایش سطح دی اکسید کربن در جو سازگار است. این می تواند کیفیت مواد مغذی محدودی در گیاهان داشته باشد که ممکن است به اندازه بدن کمتری از پستانداران کمک کرده باشد.

سوابق هیدرولوژیکی در طی PETM همچنین نشان می دهد بارش و خشکسالی کمتر است که می تواند منجر به خشکی خاک و حتی آتش سوزی شود که ممکن است بر رشد گیاه شناسی و احتمالا اندازه فرزندان در پستانداران تاثیر داشته باشد. بعد از هر حادثه پر حرارت، اندازه بدن از همه پستانداران مجددا افزایش یافت.

دی اکسید کربن که در طول هر دو هیترترمال منتشر می شود دارای تأثیر مشابهی نسبت به سوخت های فسیلی امروز است. محققان امیدوارند که درک درستی از رابطه بین تغییر اندازه اندام بدن پستانداران در این حوادث و گرمایش جهانی ناشی از گازهای گلخانه ای امروز، بتواند پیش بینی های احتمالی تغییرات زیست محیطی آینده را در پاسخ به تغییرات آب و هوایی امروز مطرح کند.

ویلیام کالید از دانشگاه نیوهمپشایر، هنری فریکک از کالج کالوردو و همو آبلز از دانشگاه دولف تکنولوژی هلند همکاری دارند.

منبع: دانشگاه میشیگان

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون