Túl gyors a klímaváltozás a sarki nyúlnak

Télen hófehér, nyáron szürkésbarna a sarki nyúl – így próbálja elkerülni a ragadozók tekintetét. De a klímaváltozás miatt egyre bizonytalanabb, hogy mikor olvad el vagy hullik le a hó, amit úgy tűnik, a nyulak képtelenek követni.

Amerikai kutatók 50 sarki nyulat jelöltek meg rádiónyakörvvel a Sziklás hegységben. A nyulakat ezután hetente felkeresték, lefényképezték őket és megvizsgálták, mennyire tűnnek ki tíz méteres sugarú környezetükből. Ha a bunda színe legalább 60%-ban elütött a környezettől, a nyúl igencsak szembetűnő lett, vagyis a ragadozók könnyen észrevehették.

Ezzel a módszerrel azt is meg lehetett állapítani, hogy a nyulak az időjárással összhangban vagy attól függetlenül vedlenek-e. 2010-ben a tél szokatlanul meleg volt a Sziklás-hegységben, így 160 napon át borította hó a tájat. A következő évben viszont 30 nappal később olvadt el a hó. Ennek ellenére a nyulak minden évben ugyanakkor, október 10-e és április 10-e körül kezdték a körülbelül negyven napos vedlést. Ugyan képesek voltak valamennyire lassítani vagy gyorsítani az ütemén, de ez nem elég ahhoz, hogy lépést tartsanak a klímaváltozással. A kutatók modelljei szerint ugyanis 2050-ben egy hónappal, az évszázad végén viszont két hónappal rövidebb lesz a tél, mint most. Ez azt jelenti, hogy a nyulak vedlése 1-2 hónappal lemarad majd a tél kezdetétől és végétől.

Ha hófehér bundában üldögélnek a fekete talajon, sokukat elkapják majd a ragadozók, de elképzelhető az is, hogy felgyorsul az evolúciójuk, és képesek lesznek alkalmazkodni a rövidebb télhez a nyulak. Az ország más pontjain már most is eltérő időpontban vedlenek, van, ahol egész évben megtartják a téli bundájukat.

A sarki nyulak, épp a színük miatt, szembeötlően mutatják, hogyan hat a klímaváltozás az élővilágra. A tápláléklánc révén viszont nehezebben megjósolható hatásokkal is számolni kell. David Mech professzor 1986 óta követi a kanadai Ellesmere-sziget sarki farkasainak életét. A klímaváltozás itt is egyre változékonyabbá tette az időjárást, ami azt jelentette, hogy a nyári, hómentes időszak egyes években akár a felére csökkent. A sarki nyulak és a pézsmatulkok – a farkasok zsákmányállatai – viszont nyáron halmozzák fel azt a zsírkészletet, amivel átvészelhetik a telet. 1997-ben és 2000-ben, amikor még augusztusban is megmaradt a hó – ez a meteorológiai mérések szerint 1990 előtt soha nem fordult elő – a nyulak és a pézsmatulkok száma harmadára, illetve huszadára csökkent. A rövid nyarat követő években a kutatók egyetlen farkast sem láttak, holott korábban minden évben találkoztak legalább hárommal, de olykor tizenhárommal is. A sarkvidéken a nyári hónapokban is fagypont körüli az átlagos hőmérséklet, ezért a legcsekélyebb hőmérsékletváltozás is felboríthatja az élőhelyek kényes egyensúlyát.

Mills et al., 2013, PNAS

Ringató

Megható látvány, amikor egy ragadozó óriási szemfogai közé veszi a kicsinyét és óvatosan átszállítja egyik helyről a másikra. A kétmázsás zsákmányt is leterítő oroszlán egyetlen karcolást sem ejt 1-2 kilós kölykén. De macskáknál, kutyáknál, rágcsálóknál is gyakori, hogy az anyák költöztetéskor nyakon csípik utódjaikat, amik moccanás nélkül lógnak anyjuk szájában. Vajon miért nem visít és kapálózik ilyenkor a kölyök? Talán megdermed a félelemtől az éles fogak között? Ellenkezőleg: a Current Biologyban megjelent friss tanulmány szerint a kicsiket megnyugtatja, ha felemelik őket.

Történt, hogy egy kutatónak kisbabája születetett. A babák sokat sírnak. A szülők ilyenkor mindennel megpróbálkoznak, de a leghatásosabb módszer az, ha karra veszik a babát és fel-alá sétálnak vele. Miközben a kutató a saját gyermekét ringatta, eszébe jutott, milyen sokszor látta a laboratóriumban, ahogyan az egérmama felemeli és cipeli apróságait. A kölykök ilyenkor varázsütésre mozdulatlanná váltak, ugyanúgy, mint a karba vett babák. Elképzelhető, hogy a kisegérre és a kisbabára ugyanúgy hat a szoros tartás és a hintáztató, ringató mozgás?

A kicsiket nem lehet megkérdezni, de a szívritmusuk könnyen elárulja, hogyan érzik magukat.  A kutatók 12, fél évesnél fiatalabb csecsemő szívritmusát mérték meg három helyzetben: miközben a kiságyban feküdtek, ülő anyjuk a karjában tartotta őket, illetve sétált velük. A babáknak sétálgatás közben volt a legalacsonyabb a szívritmusuk, és ekkor sírtak, kapálóztak a legkevésbé, a kiságyban viszont sokat nyugtalankodtak. Ha az anyjuk felvette őket és sétálni kezdett, 2-3 másodperc alatt elhallgattak és megnyugodtak. „Ki emel, ki emel/ringat engemet?/Kinyitnám még a szemem,/de már nem lehet…” Pontosan ugyanígy viselkedtek a kisegerek is: amint anyjuk a szájába vette őket szívritmusuk leesett, abbahagyták a sírást (a kispatkányok számunkra nem hallható ultrahangon sírnak), és mozdulatlanná váltak. Ezt a hatást váltotta ki az is, ha nem a mama, hanem a kutatók emelték fel a kicsiket a nyakbőrüknél fogva.

Senki nem számított ekkora hasonlóságra. De mi lehet a jelenség élettani háttere? Az egerekkel olyasmit is meg lehet tenni, amit az emberekkel nem… Kiderült, hogy az anya sokkal hosszabb idő alatt viszi be a fészekbe azokat a kicsiket, amik képtelenek összegömbölyödni vagy folyamatosan kapálóznak a kutatók által beadott különböző szerek miatt. Bizonyos agyi területek eltávolításával az is kiderült, hogy az összegömbölyödés kiváltásáért a testtartás és egyensúly szabályozásában szerepet játszó kisagy kérge felelős.

Nagyon fontos, hogy veszély esetén az anya minél könnyebben menthesse kicsinyeit. Olyannyira fontos, hogy úgy látszik, már az evolúció kezdetén kialakult az emlősök újszülöttjeiben az a reflex, hogyha szorosan megragadják és hintáztatják őket, akkor összegömbölyödnek, elhallgatnak és mozdulatlanná válnak. De az idegrendszeri mechanizmusok vizsgálata abban is segíthet, hogy hamarabb észrevehessük majd a fejlődési rendellenességeket, például az autizmust, ami gyakran társul szokatlan testtartással.

Esposito et al., 2013, Current Biology

Napóleon-effektus

Nem mindig a nagyfiú a nyerő – az elevenszülő fogaspontyok ebben nagyon hasonlítanak Napóleonra. A zseniális hadvezér ugyan csak a legenda szerint volt kistermetű, 170 cm-es magasságával átlagosnak számított saját korában, de arról nincs vita, hogy sajátos személyiségének köszönhette hadi sikereit.  Ha két fogasponty (Xiphophorus birchmanni) háborúzni kezd – no nem Európa, csak egy tubifex felett -, akkor a személyiségük, nem pedig a méretük alapján dől el, hogy kié lesz a falat. Az agresszívabb, és nem a nagyobb hal nyer, ami arra utal, hogy a szűkös táplálékviszonyok között fontosabb a túléléshez a megfelelő személyiség, mint a nagy méret.

Furcsának tűnhet személyiségről beszélni egy kis hal esetében, pedig ma már ez teljesen szokványos kutatói körökben. Ahogyan egy embert jellemez valamiféle viselkedésmintázat, ugyanúgy egy állati egyedet is, legfeljebb ez a mintázat kevésbé változatos. Ellentétben például a lelkiismeretességgel, amelynek kezdetleges formája csak néhány fajnál mutatható ki, a félénkség-merészség és az agresszió az állatoknál is általánosan elterjedt személyiségvonás.

A fogaspontyok között is akadnak agresszív egyedek, amelyek folyton inzultálják társaikat. Ha egy kicsi, ám harcos természetű hal kerül szembe egy nagy, de nem agresszív fajtársával, akkor a kicsi nyer. A kutatók úgy figyeltek fel a jelenségre, hogy párosával egy üres akváriumba helyezték a halakat, és egy kis táplálékot szórtak közéjük. Az is kiderült, hogy a nőstények jóval ritkábban támadják meg vetélytársukat, vagyis békésebbek.

Az ökológusok sokáig úgy vélték, hogy az egyedek rátermettsége, vagyis az, hogy mennyi leszármazottjuk lesz később, elsősorban a kondíciójuktól függ. A viselkedésről feltételezték, hogy azt az állat mindig az adott körülményekhez igazítja. A mostanihoz hasonló kutatások – és egyre több van belőlük – viszont azt mutatják, hogy az állatok nem mindig viselkednek optimálisan, mert a genetikai és környezeti tényezők együtthatásával kialakuló személyiségük korlátok közé szorítja őket. Vagyis egy hal, ha jámbornak született, akkor sem tudja megvédeni a táplálékát, ha jobb kondiban van, mint az ellenfele. A méret persze számít, de úgy tűnik, az nőhet nagyra és hízhat kövérre, aki kellően agresszív ahhoz, hogy dominánssá váljon a csoportjában, és így megkaparintsa az erőforrásokat. Ha kevés a táplálék, az agresszívabb hal marad életben, ő szaporodhat, és mivel a személyiségvonások részben öröklődnek, a populációban egyre több lesz az harcias egyed. Az akváriumokban viszont szerencsére bőséges a tápellátás, úgyhogy attól nem kell tartanunk, hogy kedvenc fogaspontyaink velünk is kötözködni kezdenének.

Wilson et al., 2013, Behavioral Ecology and Sociobiology

Vigyázat, autó!

Az út mellett fészkelő sziklafecskék szárnya rövidebbé vált az utóbbi évtizedekben, és ezzel párhuzamosan az autóbalesetben elhullott madarak száma is csökkent – adta hírül a Current Biology folyóirat. Ha a két jelenség összefügg, akkor az azt jelenti, hogy a madarak a szárnyuk megrövidülésével alkalmazkodtak az autóforgalomhoz. A rövidebb szárnnyal ugyanis könnyebb a légi manőverezés, és gyorsabban lehet vele felrepülni az aszfaltról, így a madarak hatékonyabban elkerülhetik a közeledő autókat. Emiatt nagyobb eséllyel maradnak életben, mint hosszabb szárnyú társaik, és így több rövidszárnyú utódjuk lehet.

A sziklafecskék szívesen tapasztják sárból épült fészküket hidak és autópálya-felüljárók oldalára. Nebraska-ban harminc éve folyik e madarak szociális viselkedésének vizsgálata. A kutatók rendszeresen összegyűjtik az elhullott állatokat, és további mérések reményében megőrzik őket. Így figyeltek fel arra, hogy egyre kevesebb az autóbalesetben elpusztult példány. Míg 1984-ben és 1985-ben 20-20 madár esett áldozatul, az utóbbi öt évben már csak 5-5 példányt találtak évente. Ugyanez idő alatt a madarak száma viszont megduplázódott, az autóforgalom pedig nem változott. Mi lehet az oka a csökkenésnek? Lehet, hogy a madarak megtanulták elkerülni az autókat, de úgy tűnik, más módon is alkalmazkodtak. Kiderült ugyanis, hogy az elütött példányok egyáltalán nem átlagosak, ugyanis hosszabb a szárnyuk. 2012-ben például a sziklafecskék átlagos szárnyhossza 106 mm volt, az elütötteké 112 mm. Harminc évvel korábban azonban az átlagpopuláció szárnyhossza is hasonlóan hosszú volt, az évek során tehát fokozatosan megrövidült. Mivel a hosszabb szárnyú madarak könnyebben áldozatul esnek az autóknak, kisebb az esélyük a szaporodásra, így fokozatosan egyre több a rövidebb szárnyú madár. Mindez arra utal, hogy az autók jelentős szerepet játszottak a madarak túlélési esélyeinek alakulásában.

Nagyon szép példa ez arról, hogy a természetes szelekció már néhány évtized alatt jelentős változásokat hozhat létre. És bizonyíték arra, hogy az élővilág képes alkalmazkodni az ember által okozott környezetváltozáshoz. A kutatóknak pedig jótanács, hogy akkor is érdemes adatokat gyűjteni, ha nem lehet előre tudni, mire lehet majd azokat használni később.

Brown and Brown, 2013, Current Biology

Az oroszlánkirály a bozótban vadászik

A nemek közötti munkamegosztás klasszikus példája az oroszlánoké – volt, egészen mostanáig. Úgy tanultuk, hogy az oroszlánfalkában csak a nőstények vadásznak, a hímeknek pedig mindössze annyi a dolga, hogy odafáradjanak a terített asztalhoz. Elég meglepőnek tűnt egyébként ez a felállás, hiszen a hímek éveken át önállóan látják el magukat, míg felkészülnek a nagy ostromra, amivel megszerezhetik a rivális hímektől az addig általuk birtokolt nőstényeket. Az utóbbi években már sejthető volt, hogy nem tartható tovább ez az álláspont. Igaz, hogy a hímekre nem jellemző a kooperatív vadászat, és a nőstényekénél némileg kisebb zsákmányra, főleg impalára vadásznak, de nem kevésbé sikeresek, mint a nőstények. Viszont nem állt a kutatók rendelkezésére semmiféle adat, amiből kiderült volna, hogyan érik el a hímek a nőstényekéhez hasonló sikerességet. Ha nem kooperatívan vadásznak, akkor hogyan? A technológia fejlődésével viszont végre lehetőség nyílt olyan területeket is bevonni a kutatásba, amelyeket eddig életveszélyes lett volna. Dél-afrikai és amerikai kutatók háromdimenziós, a vegetáció sűrűségét is ábrázoló térképet készítettek egy, a Kruger Nemzeti Parkban vadászó héttagú oroszlánfalka területéről. A légi lézerszkenner (LiDAR) bevetésével készített térképen pontosan követhető volt, hol töltik a GPS jeladókkal ellátott állatok az éjszakákat és a nappalokat. Nappal a hímek és a nőstények is az árnyékos, dús vegetációjú helyeken hűsöltek, ahol a látótávolság átlagosan 2,6 méter volt. Éjszaka azonban, a hőség enyhülésével nyíltabb terepen folytatták a pihenést. Amikor azonban eljött a vadászat ideje, a nőstények a 8-9 méteres látótávolságú területen maradva, egymással együttműködve ejtettek zsákmányt, épp úgy, ahogy azt gyakran láthatjuk természetfilmekben. A korgó hasú hímek azonban visszamentek az erdőbe, és maguk is harapnivaló után néztek. A sűrű, 3,4 m látótávolságú bozótban viszont nincs esély a közös, együttműködésen alapuló vadászatra, mert a préda hosszas üldözését akadályozzák a növények. A hímek ezért magányos lesben állva, a bokrok takarásából vetették rá magukat áldozataikra. Az eltérő stratégia miatt az elejtett zsákmányok mérete is más: a nőstények

Mindez sosem derült volna ki a technika segítsége nélkül, hiszen ki mer éjszaka bemenni olyan erdőbe, ahol oroszlánok vadásznak. Az adatok azonban nem csak a női egyenjogúság híveinek jelentősek, hanem arra is felhívják a figyelmet, hogy a vegetáció szerkezetének átalakítása – például az erdőégetések – könnyen felboríthatják a ragadozók és zsákmányállatok kényes egyensúlyát.

Loarie et al., 2013, Animal Behaviour

Az államalkotók negatív plakátjai

Az államot irányító pártok bonyolult kommunikációs stratégiákkal élnek. Ennek egyik eleme az, amikor az utcán lejárató plakátok jelennek meg, azzal az üzenettel, hogy az ellenfelet tanácsos elkerülni. A méheknél ugyan nincsenek pártok, de vannak „államalkotó” fajok, amelyek az emberekhez hasonlóan roppant kifinomult kommunikációs rendszerrel rendelkeznek. Veszély esetén például vegyi anyagokat, feromonokat termelnek. Ha egy háziméh megszúr valamit – vagy valakit – a többiek azonnal odasereglenek és támadásba lendülnek. Ilyenkor ugyanis a fullánk melletti mirigyből több mint 40 vegyületből, köztük izopentil-acetátból álló szaganyag szabadul fel, ami vonzza és védekezésre serkenti a méheket. Egy másfajta vészferomon nem vonzó, hanem ellenkezőleg, taszító hatású. Ezt akkor bocsátja ki a méh, ha nektárgyűjtés közben megtámadja egy ragadozó. A veszélyzónában elhelyezett taszító feromonokat tekinthetjük a méhek negatív plakátjainak.

A kutatók mindeddig bizonytalanak voltak abban, hogy a megtámadott méhek szándékosan helyezik-e ki ezeket a hirdetéseket, vagy a riasztó hatású feromonok véletlenül szabadulnak fel, a sérülések melléktermékeként. A kérdés megválaszolásához francia és spanyol kutatók 3 magányos és 4 társas méhfaj viselkedését hasonlították össze. Utóbbiak az államalkotók közül kerültek ki, amelyeknél az egyedek nagy többsége nem szaporodik, hanem családtagjai szaporodását segíti. A kutatók apró csipeszeket helyeztek el virágokon, amelyek az odaszálló méheket csapdába ejtették, mintha ellenségük, a karolópók karjai közé kerültek volna. Ezután elengedték a méheket, és figyelték, hogyan reagálnak a fajtársak a csapdát rejtő, „veszélyes” és a „kontroll” virágokra. Kiderült, hogy csak a társas méhek kerülték el a veszélyes virágokat. A magányosak nem különböztették meg a leszállópályákat, mivel csapdába esett fajtársaik nem hagytak maguk után szagnyomokat. Világossá vált tehát, hogy kizárólag az államalkotó méhek igyekeznek figyelmeztetni társaikat a veszélyre, az utcai negatív plakátokra emlékeztető hirdetéseikkel.

Llandres et al., 2013, Animal Behaviour

„Kukorékol a kiskakas, hajnal akar lenni”

A hajnali fények vagy a kakas belső órája váltja ki a falusi reggelekre jellemző kakofóniát? Japán kutatók a szó szoros értelmében „megvilágították” a problémát, amikor a kakasokat egy hónapon át a napfénytől elzártan tartották. Nem egyedül, hanem négyesével, hiszen a kakasok mások miatt kukorékolnak: így próbálják kijelölni területüket és távol tartani a rivális hímeket. A 12 óráig világosban, 12 óráig derengő fényben tartott madarak két órával a lámpa felkapcsolása előtt kezdték a kukorékolást, ami megfelel a hajnali időnek. De ha folyamatos szürkületben éltek, és már nem volt mihez igazítani belső órájukat, akkor is megtartották 24 órás ciklusukat, és minden nap ugyanakkor kezdtek a legintenzívebb kukorékolásba. A belső órájuk által diktált napjuk végefelé és alvásidőben már sem a kutatók által lejátszott kukorékolás-hangfelvételek, sem fényhatások nem bírták rá a madarakat a hangadásra. Világossá vált tehát, hogy a hajnali kukorékolást a kakasok belső órája szabályozza. Ez a belső óra a külső hatások által kiváltott hangadást is befolyásolja. Persze, ahogy a kakukkos órát is időnként fel kell húzni és beállítani a pontos időt, a kakasoknak is kell valami, amihez igazodhatnak. Ahogy telt-múlt az idő, a szürkületben tartott madarak egyre inkább kiestek a ritmusból, és a kukurikú (pontosabban a kokíkokoh, mert a kakas így szól japánul) egyre változóbb időkben harsant fel.

Az emberek napi működési ritmusát is szabályozza a külső fény. A látóidegből leágazó rostok folyamatosan információval látják el az emberek „mesteróráját”, a hipotalamuszban ülő szuprakiazmatikus magokat. A korai kutatások úgy találták, hogy egy hónapnyi bunkerbéli élet után az emberek napi ciklusa 24 helyett körülbelül 25 órássá alakul, aminek egyharmadát töltik alvással. Azóta kiderült, hogy a beltéri fényforrások módosítják a belső óra működését. Ha az emberek nem tudják szabályozni a fényforrásokat, fel-le kapcsolgatni a lámpákat, akkor majdnem pontosan 24 óra alatt ketyeg le bennük egy teljes nap.  Sok szervünk is rendelkezik belső órával, így például az emésztőenzimek már az étkezések előtt termelődni kezdenek. Egy most készülő ismeretterjesztő film forgatásán a népszerű Quimby együttes alapítótagja hat napot töltött egyedül a föld alatt. Úgy érezte, hogy teljesen elvesztette az időérzékét, és a denevérek reptéből próbálta kitalálni, hány óra lehet, a kamerák mégis azt rögzítették, hogy mindig a nap ugyanazon óráiban ült le enni.

Shimmura and Yoshimura, 2013, Current Biology