北卡罗来纳州立大学的研究人员在最近的一项研究中发现,蚂蚁并没有根据变暖的温度调整它们的行为,并且即使存在最佳的微生境,蚂蚁也会持续存在于次优的微生境中。这一发现表明,蚂蚁可能无法根据生态系统变暖来调整它们的行为。

研究发现蚂蚁在温度升高时不会改变行为

蚂蚁是变温动物——体温取决于环境的动物。虽然这些动物在日常生活中会经历一系列温度,但大多数变温动物更喜欢比所谓的最佳功能温度稍微凉爽的栖息地,在这种温度下,变温动物能够最好地发挥所有生命功能。如果它遇到比最佳点更温暖的环境,变温动物就有可能接近其生理学范围的致命终点。换句话说,如果天气太热,变温动物就会死亡。

然而,关于昆虫变温动物如何或是否会调整它们的行为以避免更温暖但亚致死的温度范围——在生理上可能发挥作用但并非最佳——由于全球气候变化,这种情况越来越有可能发生,人们知之甚少。

为了更多地了解昆虫物种如何应对那些温暖的亚致死温度,北卡罗来纳州立大学的研究人员研究了北卡罗来纳州常见的五种蚂蚁。研究人员统计并收集了森林生态系统中的蚂蚁,并测量了收集点的气温,以确定可用微生境的分布。研究人员还使用了一种独特的蚂蚁温度计来测量蚂蚁自身的温度(温度因蚂蚁颜色和体型而异)。最后,为了确定每个物种的偏好温度,研究人员为实验室收集了一些蚂蚁,并将它们放置在一个温度梯度受控的矩形室内。

研究人员发现,实验室中的蚂蚁确实有明显的热偏好,但田野中的蚂蚁在它们偏好的气候中活跃的频率仅略高于偶然预期。相反,大多数物种是在比首选更温暖的地点收集的,这表明他们缺乏意识或适应不断升高的温度的能力受到某些限制。

“有趣的是,我们观察到的工蚁愿意在觅食时让自己处于不舒服的境地,”该研究的兼职教授兼合著者萨拉普拉多说。“我想知道这些食物是否‘有利可图’足以让蚂蚁扩大他们的舒适度,或者他们是否愿意为了殖民地而牺牲自己的福祉。”

“温暖的时间和地点造就了更温暖的蚂蚁,它们不会调整自己的活动来适应自己喜欢的条件,”该研究的合著者、北卡罗来纳州立大学应用生态学教授ElsaYoungsteadt说。“就目前而言,这可能是一个对它们来说很好的权衡。但如果你想到脚下蚂蚁的巨大生物量,它们的新陈代谢率都会随着气候变化而上升。即使它不会彻底杀死它们,新陈代谢的加快对它们的生命周期乃至整个森林生态系统意味着什么?”

Youngsteadt计划用城市蚂蚁进一步研究这个问题,这些蚂蚁有效地生活在相对温暖的城市中的未来气候变化中。

论文“行为和生理学能否减轻变暖对变温动物的影响?对城市蚂蚁的测试”将于1月16日发表在《动物生态学杂志》上。