Svim životinjama je potrebna energija za život. Koriste ga za disanje, cirkulaciju krvi, varenje hrane i kretanje. Mlade životinje koriste energiju za rast, a kasnije u životu i za reprodukciju.
Povećana telesna temperatura povećava brzinu kojom životinja koristi energiju. Pošto se hladnokrvne životinje oslanjaju na toplotne uslove svog okruženja da regulišu svoju telesnu temperaturu, očekuje se da će im trebati više energije kako se planeta zagreva.
Međutim, naše novo istraživanje, objavljeno danas u Nature Climate Change, sugeriše da temperatura nije jedini faktor životne sredine koji utiče na buduće energetske potrebe hladnokrvnih životinja. Način na koji oni komuniciraju sa drugim vrstama takođe će igrati ulogu.
Naša otkrića sugerišu da će hladnokrvnim životinjama biti potrebno još više energije u toplijem svetu nego što se ranije mislilo. Ovo može povećati njihov rizik od izumiranja.
Količina energije koju životinje koriste u datom vremenskom periodu naziva se brzina njihovog metabolizma.
Na brzinu metabolizma utiču različiti faktori, uključujući veličinu tela i nivoe aktivnosti. Veće životinje imaju višu stopu metabolizma od manjih životinja, a aktivne životinje imaju veću stopu metabolizma od neaktivnih životinja.
Brzina metabolizma takođe zavisi od telesne temperature. To je zato što temperatura utiče na brzinu kojom se odvijaju biohemijske reakcije uključene u energetski metabolizam. Generalno, ako se telesna temperatura životinje poveća, njen metabolizam će se eksponencijalno ubrzati.
Većina danas živih životinja su hladnokrvne, ili „ektoterme“. Insekti, crvi, ribe, rakovi, vodozemci i gmizavci — u osnovi sva stvorenja osim sisara i ptica — su ektoterme.
Kako klimatske promene izazvane ljudima podižu globalne temperature, očekuje se da će i telesne temperature hladnokrvnih životinja porasti.
Istraživači kažu da je stopa metabolizma nekih kopnenih ektoterma možda već porasla za između 3,5% i 12% zbog zagrevanja klime koje se već dogodilo. Ali ovo predviđanje ne uzima u obzir sposobnost životinja da se fiziološki „aklimatiziraju“ na toplije temperature.
Aklimatizacija se odnosi na sposobnost životinje da preoblikuje svoju fiziologiju kako bi se nosila sa promenom u svom okruženju.
Ali retko aklimatizacija može u potpunosti da negira uticaj temperature na metaboličke procese. Iz tog razloga, do kraja veka se predviđa da će ektoterme na kopnu i dalje imati stopu metabolizma za oko 20% do 30% više nego sada.
Veća brzina metabolizma znači da će životinjama trebati više hrane. To znači da bi mogli da gladuju ako više hrane nije dostupno i ostavlja im manje energije da pronađu partnera i razmnožavaju se.
Prethodni pokušaji istraživanja da se razumeju energetski troškovi zagrevanja klime za ektoterme bili su ograničeni u jednom važnom pogledu. Oni su uglavnom koristili životinje koje su proučavane u relativno jednostavnim laboratorijskim okruženjima gde je jedini izazov sa kojim su se suočili bila promena temperature.
Međutim, životinje se suočavaju sa mnogim drugim izazovima u prirodi. Ovo uključuje interakciju sa drugim vrstama, kao što je nadmetanje za hranu i odnose grabežljivca i plena.
Iako vrste imaju interakciju sve vreme u prirodi, retko proučavamo kako to utiče na stope metabolizma.
Želeli smo da ispitamo kako interakcije vrsta mogu promeniti predviđanja o energetskim troškovima zagrevanja klime za hladnokrvne životinje. Da bismo to uradili, okrenuli smo se voćnoj mušici (iz roda Drosophila).
Vrste voćne mušice polažu jaja u truli biljni materijal. Larve koje se izlegu iz ovih jaja međusobno se nadmeću i takmiče se za hranu.
Naša studija je uključivala uzgoj vrsta voćne mušice same ili zajedno na različitim temperaturama. Otkrili smo kada se dve vrste larvi voćne mušice takmiče za hranu na toplijim temperaturama, bile su aktivnije kao odrasle osobe od odraslih koji se nisu takmičili sa drugim vrstama kao larve. To znači da su takođe koristili više energije.
Iz ovoga smo koristili modeliranje da bismo zaključili da interakcije vrsta na toplijim globalnim temperaturama povećavaju buduće energetske potrebe voćnih mušica za između 3% i 16%.
Ovi nalazi sugerišu da su prethodne studije potcenile energetsku cenu zagrevanja klime za ektoterme. To znači da će čisto fiziološki pristupi razumevanju posledica klimatskih promena za hladnokrvne životinje verovatno biti nedovoljni.
Razumevanje energetskih potreba životinja je važno za razumevanje načina na koji će preživeti, razmnožavati se i razvijati u izazovnim okruženjima.
U toplijem svetu, toplijim ektotermama će biti potrebno više energije da prežive i reprodukuju se. Ako nema dovoljno hrane da zadovolji energetske potrebe njihovih tela, rizik od izumiranja može se povećati.
Jasno je da moramo preciznije predvideti kako će zagrevanje klime ugroziti biodiverzitet. To znači proučavanje odgovora životinja na promenu temperature u realističnijim uslovima.
