محققان تحمل گرما و سیگنال‌های جنسی در سنجاقک‌ها را بررسی کردند

تحمل گرما تعیین می‌کند که گونه‌ها می‌توانند در کجا زندگی کنند و آیا گرم شدن زمین آنها را تهدید می‌کند. بنابراین، زیست‌شناسان مدت‌هاست که تأثیر تحمل گرما بر بقاء را مطالعه کرده‌اند. با این حال، تأثیرات ویژگی‌های حرارتی بر تولید مثل، یک عامل کلیدی در خطر انقراض، تاکنون به خوبی درک نشده بود.

به گزارش دپارتمان اخبار علمی رسانه فناوری تکنا، در یک مطالعه جدید که در Frontiers in Ethology منتشر شده است، محققان در ایالات متحده بررسی کردند که آیا نرهای گونه‌های سنجاقک که سیگنال‌های جنسی را به شکل رنگ تیره روی بال‌های خود تولید می‌کنند، در برابر گرما مقاوم‌تر هستند یا خیر.

دکتر نوح لیث، زیست‌شناس دانشگاه پیتسبورگ، گفت: «ما نشان می‌دهیم که گونه‌های سنجاقک که رنگ‌آمیزی تیره جفت‌گیری را روی بال‌های خود تکامل داده‌اند، همچنین توانایی تحمل دمای بالا را تکامل داده‌اند. این یافته راه را برای یک زمینه کاملاً جدید از تحقیقات در مورد تعامل بین ویژگی‌های حرارتی و سیگنال‌های جنسی هموار می‌کند. در سنجاقک‌ها، مانند بسیاری از حیوانات، سیگنال‌های جنسی می‌توانند به آن‌ها کمک کنند تا به طور مؤثری جفت پیدا کنند، گونه صحیح برای جفت‌گیری را شناسایی کنند و تصمیم بگیرند که چه زمانی از رقابت‌های جفت‌گیری خارج شوند.

با این حال، تولید رنگ‌آمیزی گسترده بال‌های تیره، هزینه دارد. تزئینات تاریک گرما را جذب می‌کنند و دمای بدن سنجاقک‌ها را افزایش می‌دهند. این می‌تواند باعث استرس فیزیولوژیکی یا منجر به ترک قلمروهای تولیدمثلی توسط نرها شود. لیث گفت: «بارها و بارها می‌بینیم که حیوانات جان خود را به خطر می‌اندازند تا تولید مثل کنند، حتی اگر به معنای مواجهه با دمای بالقوه کشنده باشد.»

محققان رنگ‌آمیزی بال‌های ۱۴ گونه سنجاقک ساکن مناطق گرمسیری و ۵ گونه ساکن مناطق معتدل را بررسی کردند. آن‌ها دریافتند که گونه‌هایی که دارای رنگ‌آمیزی بال‌های تیره، جذب‌کننده گرما هستند، تکامل یافته‌اند تا بتوانند قبل از رسیدن به حداکثر حرارتی بحرانی، استرس گرمایی بالاتری را تحمل کنند. لیث توضیح داد: «این توانایی افزایش یافته برای تحمل دمای بالای بدن احتمالاً برای شکل دادن به نحوه پاسخ سنجاقک‌ها به تغییرات آب و هوای آینده بسیار مهم است.»

تزئینات تاریک بال‌ها باعث افزایش حرارت ۱ درجه سانتیگراد تا ۲ درجه سانتیگراد می‌شوند که تقریباً برابر با افزایش حداکثر حرارتی گونه‌های زینت‌دار است. از بین گونه‌های مورد مطالعه، لغزنده قوس‌دار (Tauriphila argo)، یک گونه گرمسیری با لکه‌های رنگ بال بسیار تیره نزدیک هسته بدنش، توانست بالاترین دما را تحمل کند. به طور کلی، این الگوی هم‌تکامل در گونه‌های گرمسیری حتی قوی‌تر بود.

تحقیقات قبلی نشان داد که به دلیل افزایش دمای جهانی، برخی از گونه‌های سنجاقک زینت‌دار با کاهش رنگ‌آمیزی بال تکامل می‌یابند. با این حال، نتایج فعلی نشان می‌دهند که حتی اگر این گونه‌ها رنگ‌آمیزی خود را از دست بدهند، همچنان یک مزیت برای سازگاری با تغییرات آب و هوا خواهند داشت، زیرا آن‌ها قبلاً برای تحمل دمای گرم‌تر تکامل یافته‌اند.

این مطالعه یکی از اولین مطالعاتی است که بررسی می‌کند آیا تحمل حرارتی با ویژگی‌های تولیدمثلی هم‌تکامل است یا خیر. لیث خاطرنشان کرد: «یافته ما به ویژه هیجان‌انگیز است زیرا رنگ‌آمیزی جنسی تاریک بارها و بارها در سراسر درخت حیات تکامل یافته است و باعث می‌شود بسیاری از حیوانات دیگر نیز گرما را جذب کنند – از خزندگان گرفته تا شیرها و مگس‌های میوه.»

محققان می‌گویند در دنیایی که به سرعت گرم می‌شود، پیش‌بینی اینکه کدام گونه‌ها در معرض خطر انقراض هستند برای حفظ تنوع زیستی ضروری است. لیث گفت: «نگاهی به آسیب‌پذیری در تنها یک جنبه از زندگی حیوانات کافی نیست. ما نیاز به درک دقیق‌تری از نحوه پاسخ حیوانات به محیط‌های در حال تغییر به عنوان موجودات کامل و پیچیده داریم، که در آن ویژگی‌های تولیدمثلی آن‌ها ممکن است بر شانس زنده ماندن آن‌ها در موج گرما تأثیر بگذارد و بالعکس.»