คลื่นความร้อนสูงสามารถทำให้นกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมตายได้ แต่เป็นเรื่องปกติที่สัตว์จะมีความเครียดจากความร้อนเพียงเล็กน้อยซึ่งไม่ได้ฆ่ามัน แต่ผลการวิจัยใหม่ของเราชี้ให้เห็นว่า น่าเสียดายที่สิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจได้รับความเสียหายต่อสุขภาพในระยะยาว
การศึกษาของเราซึ่งตีพิมพ์เมื่อเดือนพฤษภาคมที่ผ่านมาอธิบายว่า การสัมผัสกับสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งสามารถทำลาย DNA ของนกที่ทำรังในช่วงสองสามวันแรกของชีวิตได้อย่างไร ซึ่งอาจหมายความว่าพวกมันแก่ก่อนวัย ตายมากขึ้น และให้กำเนิดลูกน้อยลง
เรามุ่งความสนใจไปที่ประชากรนกกระจิบสวมมงกุฎสีม่วง—นกขับขานตัวเล็กที่ใกล้สูญพันธุ์จากทางเหนือของออสเตรเลีย
ผลการวิจัยชี้ว่าหากนกกระจิบไม่สามารถปรับตัวให้เข้ากับภาวะโลกร้อนได้อย่างรวดเร็ว ประชากรของพวกมันอาจต่อสู้ดิ้นรนเพื่อเอาชีวิตรอดเมื่ออุณหภูมิโลกสูงขึ้น เป็นสิ่งสำคัญที่เราควรพิจารณาถึงผลกระทบที่ละเอียดอ่อนและซ่อนเร้นดังกล่าวเมื่อคาดการณ์ว่าความหลากหลายทางชีวภาพจะเกิดขึ้นได้อย่างไรในโลกที่ร้อนขึ้น
เราได้ตรวจสอบประชากรของนกกระเรียนมงกุฎม่วงที่ทำเครื่องหมายเป็นรายตัวอย่างเข้มข้นที่เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่า Mornington ของ Australian Wildlife Conservancy ในเขต Kimberley ของรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการศึกษาทางนิเวศวิทยาระยะยาวของเรา
นกกินแมลงเหล่านี้เป็นกลุ่มสังคมขนาดเล็กที่มีศูนย์กลางอยู่ที่คู่ผสมพันธุ์ นกที่เราเฝ้าสังเกตใช้ชีวิตในพืชพันธุ์หนาแน่น มีถิ่นที่อยู่เฉพาะตามริมฝั่งแม่น้ำ ซึ่งพวกมันพยายามที่จะลุกขึ้นมาปกป้องรังของมันเมื่อมีผู้บุกรุก
การผสมพันธุ์สามารถเกิดขึ้นได้ตลอดทั้งปี แต่จะสูงที่สุดในฤดูฝนที่มีมรสุม รังประกอบด้วยรังระหว่างหนึ่งถึงสี่รัง ในระหว่างการศึกษาของเรา พวกเขาพบอุณหภูมิอากาศสูงสุดระหว่าง 31–45℃
การตรวจสอบของเรามุ่งเน้นไปที่รังนกอายุหนึ่งสัปดาห์ และความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับส่วนหนึ่งของดีเอ็นเอของนกที่เรียกว่า “เทโลเมียร์” (telomeres)
เทโลเมียร์เป็นแคปดีเอ็นเอที่ส่วนปลายของโครโมโซม ซึ่งทำหน้าที่เป็นเกราะปกป้องเซลล์จากพลังงานที่ร้อนระอุของสภาพแวดล้อมที่ทำให้นกมีความเครียด เมื่อบัฟเฟอร์นี้กัดกร่อน เซลล์จะปิดตัวลง เนื่องจากจำนวนเซลล์ที่ไม่ได้ใช้งานเหล่านี้เพิ่มขึ้นเมื่อเวลาผ่านไป กระบวนการชราภาพจึงเร่งขึ้น
รังที่สัมผัสกับสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งในช่วงวันแรกของชีวิตมีเทโลเมียร์ที่สั้นกว่า สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าความเครียดจากความร้อนที่รอดตายอาจทำให้บัฟเฟอร์ DNA ที่ป้องกันสั้นลงและทำให้นกมีอายุสั้นลง อันที่จริง การวิจัยก่อนหน้านี้ของเราแสดงให้เห็นว่ารังนกที่มีเทโลเมียร์สั้นมักจะตายมากกว่า และมีลูกน้อยลงในภายหลัง
ที่น่าสนใจคือรังนกสามารถทนความร้อนได้ดีกว่าเมื่ออยู่ท่ามกลางฝน แม้ว่าเราจะไม่แน่ใจว่าทำไม
ค่าใช้จ่ายของความร้อนที่ทวีมากขึ้น
รังนกมีความอ่อนไหวเป็นพิเศษต่ออุณหภูมิที่ร้อนจัด เนื่องจากพวกมันไม่สามารถเคลื่อนที่ได้ การเติบโตอย่างรวดเร็ว และสรีรวิทยาที่ยังเติบโตไม่เต็มที่ ผลที่ตามมาของความเครียดจากความร้อนอาจเพิ่มขึ้นในนกอายุน้อยเนื่องจากความเสียหายอาจยังคงอยู่เมื่อนกพวกนี้โตขึ้นอยู่ในวัยสมบูรณ์
สิ่งนี้หมายความว่าอย่างไรภายใต้ภาวะโลกร้อน
คาดว่าสภาพอากาศที่ร้อนและแห้งแล้งจะเกิดบ่อยขึ้นในออสเตรเลียภายใต้การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ดังนั้นเราจึงสร้างแบบจำลองทางคณิตศาสตร์เพื่อจำลองว่าผลกระทบของมันต่อความยาวของเทโลเมียร์ที่ซ้อนกันอาจกดดันการสืบพันธุ์มากพอที่จะทำให้จำนวนประชากรลดลงหรือไม่
เราพบว่าแม้อัตราการเกิดภาวะโลกร้อนค่อนข้างต่ำ ประชากรอาจลดลงเพียงเป็นผลมาจากการที่เทโลเมียร์สั้นลงเท่านั้น คณิตศาสตร์ยังเปิดเผยมาตรการ “หลบหนี” ที่เป็นไปได้สองประการที่อาจรักษาความมีชีวิตของประชากร
ประการแรก ประชากรสามารถวิวัฒนาการเทโลเมียร์ได้ยาวขึ้น และด้วยเหตุนี้จึงมีบัฟเฟอร์ขนาดใหญ่ขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้แก่ก่อนวัย อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงการคาดการณ์ เนื่องจากเราไม่เข้าใจว่าเทโลเมียร์มีวิวัฒนาการอย่างไร หรือวิวัฒนาการของเทโลเมียร์จะก้าวทันการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่
อีกทางหนึ่ง นกสามารถปรับตัวได้เมื่อผสมพันธุ์ ดังนั้นรังนกจะได้สัมผัสกับสภาพอากาศที่เปียกชื้นบ่อยขึ้น อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าจะไม่น่าเป็นไปได้เนื่องจากจำนวนวันที่ฝนตกในภูมิภาคนี้คาดว่าจะลดลง และนกได้พยายามเพิ่มการผสมพันธุ์เมื่อฝนตกแล้ว
ที่สำคัญหากภาวะโลกร้อนยังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ความสำเร็จของมาตรการรับมือใดๆ ก็ไม่น่าจะเกิดขึ้นอีก
ค่าใช้จ่ายที่ซ่อนเร้นและล่าช้าในการสัมผัสกับความร้อน เช่น ค่าใช้จ่ายที่ระบุในการศึกษาของเรา อาจมีความละเอียดอ่อนและตรวจจับได้ยาก แต่สิ่งเหล่านี้มีความสำคัญเมื่อพิจารณาว่าภาวะโลกร้อนอาจส่งผลต่อความหลากหลายทางชีวภาพอย่างไร
เนื่องจากโดยทั่วไปสัตว์ที่กำลังพัฒนามักไวต่อความร้อนมากกว่า และเทโลเมียร์ทำงานในลักษณะเดียวกันในทุกสายพันธุ์ ผลลัพธ์ของเราอาจขยายไปถึงนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่นๆ อีกจำนวนมาก จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันสิ่งนี้
ยังไงต่อไป?
การรักษาความเย็นก็มีค่าใช้จ่ายสูงสำหรับนกพ่อแม่พันธุ์ เช่นเดียวกับเรา นกมักแสวงหาที่ร่มและไม่ค่อยกระฉับกระเฉงในความร้อนจัด แทนที่จะเหงื่อออก พวกมันจะอ้าปากเพื่อหอบและกางปีกให้เย็นลง
แต่พฤติกรรมเหล่านี้ทำให้แม่นกมีเวลาน้อยลงในการหาอาหาร ปกป้องรัง หรือให้อาหารลูกหลาน ซึ่งเป็นกิจกรรมที่จำเป็นสำหรับประชากรเพื่อความอยู่รอด เรากำลังตรวจสอบว่าสิ่งนี้ทำให้ผลกระทบของเทโลเมียร์สั้นลงหรือไม่
ต่อไป เราวางแผนที่จะขยายการวิจัยของเราโดยการวัดอุณหภูมิในและรอบๆ รัง นอกจากนี้ เราจะศึกษาด้วยว่าตัวเมียสามารถเลือกไมโครไซต์ที่เย็นกว่าเพื่อช่วยให้เด็กของพวกเขาทนต่อภาวะโลกร้อนได้ดีขึ้นหรือไม่ และศึกษาว่าสิ่งนี้เกี่ยวข้องกับคุณภาพที่อยู่อาศัย การจัดการ และภัยคุกคามอย่างไร
ในท้ายที่สุด เราหวังว่างานวิจัยของเราจะนำเสนอการออกแบบกลยุทธ์การอนุรักษ์เพื่อรองรับอนาคตของนกในออสเตรเลียที่เป็นสัญลักษณ์และสัตว์อื่นๆ ที่คล้ายคลึงกัน.
