Размер лошадей меняется с температурой
Древние лошади мельчали в жарком климате и становились крупнее при похолодании, установили ученые по изотопному анализу.
Исследование, в котором принимали участие восемь институтов, возглавляли специалисты Университета Флориды и Университета Небраски. Статья с их результатами появилась в сегодняшнем выпуске Science.
Росс Секорд (Ross Secord) из Университета Небраска-Линкольн (University of Nebraska-Lincol) и Джонатан Блох (Jonathan Bloch) из Музея естествознания Университета Флориды (University of Florida) изучили окаменевшие остатки древних лошадей (Sifrhippus) на территории Вайоминга за период, в котором климат испытывал значительные колебания. Примерно 55 млн лет назад случился палеоцено-эоценовый температурный максимум, когда температура воздуха повысилась на 10-20 градусов, поверхность океана потеплела на 5 градусов, и в атмосферу и океан выделилось большое количество углекислого газа.
Когда Sifrhippus, самые ранние известные на сегодня лошади, появились в лесах Северной Америки более 50 млн лет назад, они были размером с домашнюю собаку – около 5,6 кг. С потеплением климата, на протяжении 130 тысяч лет они уменьшились на треть – до 3,8 кг, то есть, стали размером с кошку. Но затем климат довольно быстро стал холоднее, и за следующие 45 тысяч лет лошади выросли до 6,8 кг.
Эти результаты биологи получили, исследуя зубы лошадей разных возрастов. Они измеряли размер зубов, по которому можно судить о размере тела, и проводили изотопный анализ – измеряли соотношение различных изотопов кислорода в эмали зубов – этот показатель отражает колебания температуры.
Вообще, зависимость размеров животных от температуры окружающей среды известна биологам как правило Бергмана: чем холоднее, тем крупнее. Оно соблюдается среди двух третей млекопитающих. Но ученые спорят о том, что лежит в его основе: законы сохранения тепла или же особенности питания.
В указанном исследовании данные по изменению изотопов кислорода в зубах полностью соответствовали данным по изменению размеров лошадей. Ученые были поражены, насколько эти кривые совпадают. Из этого они сделали вывод, что именно температура была главным движителем увеличения или уменьшения животных.
Изучив данные по измерению влажности климата и содержания углерода, ученые не нашли их причинно-следственной связи с размерами.
Биологи задаются вопросом, как будут отвечать современные животные на быстрые колебания температуры, которые происходят сейчас. «Это касается того, что мы можем ожидать в ближайшие 100 лет, когда, по некоторым моделям, климат потеплеет на 4 градуса», - говорит Секорд. Как орнитолог, он уже заметил уменьшение размеров у некоторых групп птиц.