Пятьдесят шесть миллионов лет назад, примерно через десять миллионов лет после того, как вымерли динозавры, с нашей планетой произошло что-то странное. На ней стало жарко. Очень жарко. Так жарко, как бывало только давным-давно, за несколько миллиардов лет до этого. Углеродные сигнатуры в геологических записях показали, что глобальная температура подскочила на 5-8 градусов по Цельсию за 10 000 лет.
Они также указывают, что температура планеты оставалась повышенной еще 17 000 лет, прежде чем вернулась к обычному уровню. Ученые называют это относительно быстрое повышение температуры «гипертермическим событием», и оно было не единственным с тех пор.
Через два миллиона лет Земля испытала еще один всплеск температуры, который был в два раза слабее предшественника. На протяжении истории Земли были и другие гипертермические события поменьше. Большинство ученых сходятся на том, что мы сейчас переживаем одно из таких.
Эбигейл Д’Амброзия, выпускник Университета Нью-Гэмпшира, ищет ответ на вопрос: что происходит с живыми существами, когда повышается глобальная температура?
Они вымирают? Адаптируются? Меняются ли вообще?
Ее исследование, опубликованное на прошлой неделе в журнале Science Advances, показывает, что по крайней мере некоторые млекопитающие уменьшаются в размерах. И то, как сильно они уменьшаются, напрямую связано с температурой планеты.
Выводы основаны на новом анализе окаменевших зубов и фрагментов челюсти, собранных в бассейне Бигхорн в северо-западном Вайоминге, в 120 километрах от Йеллоустонского национального парка.
«В случае со взрослыми млекопитающими, измерение зубов позволяет судить о размерах их тел», говорит Д’Амброзия.
Сравнивая изменения в размерах зубов в пределах одного вида с течением времени, ученые смогли показать, что уменьшение млекопитающих произошло в период крупнейшего события потепления, приблизительно 56 миллионов лет назад.
В частности они показали, что самые первые животные вида Sifrhippus уменьшились на 30% в течение первых 130 000 лет потепления. По мере того как глобальная температура медленно возвращалась к норме, размер их тел снова увеличился на 76%. Д’Амброзия задалась вопросом, происходило ли подобное уменьшение во время более мелкого потепления примерно 54 миллиона лет назад.
Чтобы выяснить это, она принялась за работу по сбору и измерению зубов четырех млекопитающих, которые жили до и во время этого периода.
В ее исследование вошли Arenahippus pernix (ранняя лошадь размером с маленькую собаку), Diacodexis metsiacus (предшественник свиней и оленей по размеру кролика), Hyopsodus simplex (травоядное размером с ласку) и Cantius abditus (ранние приматы, похожие на современных лемуров).
Д’Амброзия говорит, что в случае с маленькой лошадью разница в размере зубов между отдельными животными, которые жили до периода потепления и после, очевидна.
«Это весьма интересно», говорит она. «Когда я начала впервые проводить измерения, мой консультант начал случайно хватать зубы и пытался угадывать, какие пришли из гипертермального периода. Можно было определить даже визуально».
И вы тоже можете.
Научный анализ данных показал, что во время второго события потепления Arenahippus уменьшилась в размере на 14% — то есть из размеров собаки до размеров кошки.
Эти выводы говорят, что ответ уменьшения размеров на повышение температуры пропорционален масштабам потепления. Во время первого события потепления маленькая лошадь уменьшилась на 30%. Во время второго события потепления, которое было в два раза интенсивнее, другая маленькая лошадь уменьшилась на 14%.
У Д’Амброзии было меньше зубов от других трех видов, включенных в исследование, но она все еще могла определить, что Diacodexis, предшественник оленя, продемонстрировал уменьшение на 15%. Изменение размера травоядного Hyopsodus было незначительным (4%), а примат Cantius вообще перевернул эту тенденцию, показав 2-процентный рост. Впрочем, последние два результата не показательны, поскольку образцов было не так много.
Хотя сокращение размеров перед лицом изменения климата может показаться странным ответом, в научных кругах хорошо известно, что млекопитающие становятся меньше при более теплом климате. Например, красные лисицы, которые живут в более высоких и холодных широтах, становятся больше, если живут ближе к экватору. У этого феномена даже есть свое название — правило Бергмана.
«Идея в том, что охлаждать маленькое тело эффективнее, поскольку соотношение площади к объему выше», говорит ученый.
Это соотношение позволяет животным поменьше выпускать больше тепла, а животным побольше — сохранять тепло в более прохладной среде. И все же животные, пережившие древние гипертермальные события, могли уменьшаться и по другим причинам, в том числе не имея возможности получить достаточное количество воды или пищи. И раз уж планета становится теплее сегодня, ученые могут наглядно наблюдать за ответом млекопитающих.
