14:26 2024-04-02 science - citeste alte articole pe aceeasi tema
Comentarii Adauga Comentariu

_ Cercetătorii găsesc o rezistență neobișnuită la căldură în rândunelele de copaci

_ Cercetătorii găsesc o rezistență neobișnuită la căldură în rândunelele de copac

Rândunelele de copac folosesc mecanisme comportamentale și fiziologice pentru a face față temperaturilor în creștere, iar povestea lor este un exemplu optimist al modului în care unele specii răspund cu succes la schimbările climatice, cel puțin pentru moment.

Este o perioadă dificilă să studiezi păsările. Numărul lor este în scădere, habitatul lor se schimbă, iar prada lor dispare pe măsură ce valurile de căldură devin mai frecvente și mai intense. Cu toate acestea, Kim Rosvall și Mary Woodruff de la Departamentul de Biologie din cadrul Colegiului de Arte și Științe de la Universitatea Indiana din Bloomington au identificat o pasăre care pare să facă față în mod surprinzător de bine unora dintre aceste provocări. Studiile lor pe mai mulți ani despre rândunica de copac demonstrează că aceste păsări pot folosi mecanisme comportamentale și fiziologice pentru a gestiona căldura.

Intra în biroul profesorului asociat Kim Rosvall și nu trebuie să înșeli ceea ce studiază. Poze, picturi și chiar figuri tricotate de rândunele de copac umplu fiecare perete și raft. Rosvall a studiat păsările irizate de albastru-verde și alb timp de 20 de ani, concentrându-se mai ales pe agresiune.

Dar recent, oamenii de știință au observat ceva ciudat la rândunica de copac.

Rândunica de copac este deplasându-se spre sud, extinzându-și aria de reproducere în sud-estul fierbinte și umed al SUA, în timp ce majoritatea celorlalte specii de păsări nord-americane se deplasează spre nord sau pe un munte, la temperaturi mai reci.

Rosvall a trimis această curiozitate pe e-mail viitorului absolvent de atunci. studenta Mary Woodruff, care a fost imediat cucerită. „De îndată ce am fost în persoană și ne-am așezat, am făcut plăcerile și [Rosvall] a întrebat: „Despre ce vrei să vorbim?”, și-a amintit Woodruff, „și am spus: „Vreau să vorbesc despre rândunelele din copac”. mișcându-se spre sud.”

Ceea ce a urmat a fost o conversație de 45 de minute plină de întrebări și reflecție. „S-a simțit într-adevăr ca o conversație științifică interesantă”, a spus Woodruff. „De ce, în mijlocul schimbărilor climatice, un animal sălbatic și-ar schimba raza de acțiune într-un mediu mai cald? Acest lucru este total contraintuitiv.”

„Îmi place să mă gândesc la nașterea lucrării noastre despre căldură, deoarece a fost foarte organic și condus de studenți”, a spus Rosvall. „Unul dintre lucrurile cu care ne mândrim [în cadrul departamentului] este să îi lăsăm pe studenți să-și urmeze inima și curiozitatea.”

Câteva luni mai târziu, Woodruff s-a alăturat laboratorului ca student absolvent și a început să studiază mostre de țesut de rândunică de copac din toată Statele Unite. În special, ea a examinat nivelurile de proteine ​​de șoc termic (HSP): o clasă de molecule implicate în repararea proteinelor deteriorate.

Ea a descoperit că păsările care se reproduc în regiuni mai calde aveau niveluri mai mari de HSP decât vecinii lor din nord și s-a întrebat dacă aceste molecule au ajutat păsările să facă față temperaturilor mai ridicate.

Ea și-a publicat rezultatele în Science of the Total Environment în 2023.

„La început, ne-am gândit „oh, wow, sunt total s-au adaptat la căldură! Chiar și acești pui tineri pot face față unei cantități de căldură cu ajustări comportamentale, dar apoi am spus „stai, ce se întâmplă dacă pur și simplu nu era suficient de cald?", a spus Rosvall. „Nu am vrut să renunț la ceea ce mi s-a părut o întrebare bună”, a adăugat Woodruff. Așadar, au verificat siguranța și apoi au crescut temperatura cu 1,7 °C mai mult într-un al doilea studiu (în prezent pe serverul de preprint bioRxiv), încă mult sub limita letală a rândunelelor din copac.

Când păsările au fost expuse la această temperatură timp de patru ore, cercetătorii au descoperit atât schimbări comportamentale, cât și fiziologice. Rândulele din copac gâfâiau, s-au răspândit și au activat mai multe răspunsuri fiziologice, inclusiv HSP, antioxidanți și răspunsuri antiinflamatorii. „Într-un fel, comportamentul nu a fost suficient”, a adăugat Rosvall. „Ei aveau nevoie de acea schimbare fiziologică pentru a face față căldurii”.

În mod interesant, cercetătorii au descoperit, de asemenea, un efect pozitiv de durată al provocării căldurii scurte. „Păsările expuse la un pic de căldură aveau mai multe șanse să supraviețuiască până la vârsta de reproducere”, a explicat Rosvall.

„Stresul poate expune noi variații asupra cărora selecția poate acționa”. Pe măsură ce temperaturile continuă să crească, rândunelele de copac cu niveluri mai ridicate de HSP se pot descurca mai bine și își pot transmite genele următoarei generații, crescând treptat toleranța la căldură în timp.

Woodruff și-a încheiat munca la rândunelele de copac în decembrie. din 2023, când și-a susținut cu succes teza și și-a luat doctoratul în Evoluție, Ecologie și Comportament. Totuși, ea continuă să reflecteze asupra experimentelor sale de căldură și să-i încurajeze pe alții să exploreze subiecte similare.

„Am fost surprins că povestea a fost atât de plină de speranță, dar sunt încântat că este”, a spus Woodruff. „Dar ce zici de o specie care nu pare să se descurce atât de bine în fața schimbărilor climatice? Sau ce zici când se încălzește și mai mult?”

Rosvall a fost de acord, întrebându-se. „Dacă puțină căldură este bună pentru un animal, putem face ceva pentru a ajuta animalele să prospere în lumea noastră care se încălzește?”

Este o întrebare mare și una care va necesita mult mai multe cercetări pentru Răspuns. Dacă animalele ar putea fi „amorsate” printr-o expunere scurtă, artificială la căldură, pentru a produce schimbările comportamentale și fiziologice pe care le fac rândunelele de copaci, ele ar putea fi mai capabile să facă față creșterii temperaturilor din cauza schimbărilor climatice.

Cercetări experimentale privind modul în care păsările sălbatice abordează căldura este încă la început, dar laboratorul Rosvall și cursanții săi vor continua să propulseze câmpul înainte și să pună aceste întrebări neconvenționale, întotdeauna avându-i drept ghid rândunica de copac.

(Fluierul)

Inapoi