تنها حشره بومی جنوبگان ممکن است با گرم شدن زمستان‌ها منقرض شود
در طول ده‌ها میلیون سال، مگس‌ریزه بدون بال جنوبگان (Belgica antarctica) هنر انجماد خود برای عبور از تاریک‌ترین و سردترین ماه‌های زمستان جنوبگان را به حد کمال رسانده است و به‌عنوان تنها حشره بومی این قاره کنام منحصربه‌فردی را اشغال کرده است.
همان‌طور که تغییرات اقلیمی دمای قطب را بالاتر میبرد، این مجموعه مهارت‌های بقا که به سختی به دست آمده‌اند، می‌توانند برای زندگی این موجود زیان‌بار شوند و آن را به سمت انقراض سوق دهند.
آزمایش‌های آزمایشگاهی که توسط گروهی از پژوهشگران از ایالات متحده، بریتانیا و آفریقای جنوبی انجام شد، نشان داد زمستان‌های گرم‌تر در جنوب یخزده تأثیر زیادی بر حرکات و ذخایر انرژی این حشره دارد و او را درمعرض خطر مرگ قرار می‌دهد.
این بندپای کوچک که معمولاً طول بدنش کمتر از یک سانتی‌متر است، از قضا بزرگ‌ترین جانور خشکی است که هرگز پا به اقیانوس نگذاشته است. کل چرخه زندگی آن (که عمدتا در یکی از چهار حالت لاروی سپری می‌شود) در میان بسترهای مرطوب خزه و جلبک سپری می‌شود و از گیاهان سبز و ضایعات پوسیده تغذیه می‌کند.
حتی این پناهگاه‌ها نیز طی زمستان‌های سوزناک جنوبگان یخ می‌زنند و رطوبت گران‌بها را در خود حبس می‌کنند و با این تهدید همراه هستند که این موجودات ریز را به بستنی یخی تبدیل کنند. بنابراین، برای مقاومت دربرابر سرما، مگس‌ریزه بدون بال جنوبگان استراتژی هوشمندانه‌ای را برای اجتناب از مرگ و تحمل این شرایط سخت تکامل داده است.
این مگس‌ریزه، به‌عنوان محافظی دربرابر آسیب ناشی از کریستال‌های یخ که بافت‌های بدن او را سوراخ می‌کنند، خود را به آرامی خشک می‌کند. در شرایط مناسب، حتی اگر آن‌ها سه چهارم از رطوبت خود را از دست داده باشند، شانس خوبی برای رسیدن به تابستان دارند.
- گونه‌های درمعرض خطر انقراض ویژگی‌های مشترکی دارند
- سوسک‌ها؛ موجوداتی که ۶۶ میلیون سال پیش به تماشای انقراض دایناسورها نشستند
- چرا قطب جنوب به طرز چشمگیر سردتر از قطب شمال است؟
این شانس خوب تا حد زیادی به رطوبت و این مسئله بستگی دارد که آیا حشره می‌تواند با استفاده از بخار آب موجود در هوا یا به‌طور مستقیم با خیس خوردن در آب مایع، رطوبت خود را بازیابی کند. حتی تغییرات کوچک در شرایط محیطی می‌تواند تفاوت بزرگی در نرخ بقا ایجاد کند.
در شبه‌جزیره جنوبگان (منطقه‌ای که تنوع زیستی آن نسبتاً بالا است)، ریزاقلیم‌هایی مانند آن‌هایی که مگس‌ریزه اشغال کرده است، معمولاً دارای دمای بین منفی ۵ تا صفر درجه سانتیگراد هستند. دمای هوا در قسمت بالا می‌تواند به‌شدت کاهش پیدا کند، اما تأثیر کمی بر باغ خزه‌ای مگس‌ریزه داشته باشد که توسط لایه‌هایی از برف و یخ محافظت می‌شود.
با افزایش مداوم دما تا نیم درجه در هر دهه در شبه‌جزیره جنوبگان، این شرایط نسبتاً محافظت‌شده می‌تواند تغییر کند. دمای بالا می‌تواند به‌معنای بارندگی بیشتر، برف بیشتر و ایجاد عایق ضخیم‌تر و کاهش احتمال انجماد زمستانی باشد.
پژوهشگران برای اینکه ببینند این تغییر چه تأثیری بر B. antarctica دارد، لاروهای مگس‌ریزه را از اطراف ایستگاهی در جزیره آنورس در شبه‌جزیره جنوبگان جمع‌آوری کردند. نمونه‌ها به آزمایشگاهی در ایالات متحده فرستاده شدند و در آنجا شش ماه را در شرایط زمستانی متفاوت گذارندند: از منفی پنج درجه سانتیگراد تا منفی یک درجه سانتیگراد. انواع مختلفی از بسترها مانند خزه و جلبک نیز مورد آزمایش قرار گرفت. هنگام یخ‌زدایی در آب یخ، بازماندگان ازنظر نشانه‌های حرکت، آسیب بافتی و ذخیره کربوهیدرات، چربی و پروتئین مورد بررسی قرار گرفت.
آن تفاوت جزئی در دما تأثیر شدیدی بر احیای مگس‌ریزه داشت. در شرایط معمولی، حدود نیمی از حشرات با موفقیت این مرحله را می‌گذراندند. اما وقتی دما کمی گرم‌تر شد، فقط یک سوم زنده ماندند. ذخایر انرژی نیز به‌طور قابل‌توجهی متفاوت بود، به‌طوری‌که در شرایط سرد درمقایسه‌با شرایط گرم‌تر، مقدار بیشتری از ذخایر چربی و پروتئین حفظ می‌شد. پژوهشگران در گزارش خود می‌نویسند:
این نتایج با سطح فعالیت حرکتی مطابقت دارد و لاروهای رژیم زمستان گرم، کندترین حرکت را داشتند که احتمالاً ناشی از تخلیه انرژی بود. با توجه به زمان محدود پیش از شفیرگی پس از زمستان و ازآنجایی که B. antarctica بالغ دارای قطعات دهانی عملکردی نیست، کاهش ذخیره انرژی در اواخر دوره لاروی احتمالاً پیامدهای جبران‌ناپذیری ازنظر انرژی موجود برای تولیدمثل خواهد داشت.
نمی‌توان با اطمینان گفت اگر افزایش دما همچنان ادامه پیدا کند، در درازمدت چه اتفاقی خواهد افتاد. بسته به استرس ناشی از تغییرات اقلیمی، ممکن است اختلالی جزئی پیش آید یا اینکه کل جمعیت‌ها را نابود کند.
اگرچه مزیتی هم ممکن است وجود داشته باشد: زمستان‌های گرم‌تر همچنین می‌توانند کوتاه‌تر باشند و موجب شوند که مگس‌ریزه‌ها طی ماه‌های تابستان زمان بیشتری برای جمع‌آوری ذخایر بیشتر داشته باشند. اینکه آیا این تغییر رفتاری اثرات منفی گرم شدن محیط را خنثی می‌کند یا نه، باید مورد بررسی قرار گیرد.
در شرایطی که موج‌های گرمایی بی‌سابقه‌ای قطب‌ها را تحت‌تأثیر قرار می‌دهد، تنها حشره‌ای که جنوبگان را خانه خود می‌خواند، می‌تواند یکی از قربانیان فراوان اقلیم به‌سرعت درحال تغییر ما باشد.
این پژوهش در مجله‌ی Functional Ecology منتشر شد.
