Почему в теплом океане животные становятся меньше

Ученые из Университета Эрлангена — Нюрнберга, Варшавского университета и Университета Лилля проанализировали почти 9000 изменений размеров тела у морских животных по ископаемым, историческим и современным данным. Это позволило сравнить реакции организмов за примерно 450 млн лет.

Работа опубликована в Proceedings of the National Academy of Sciences.

Детали

Явление, которое изучали авторы, называют «эффектом Лилипута». Так палеонтологи описывают ситуацию, когда после экологического кризиса или во время него животные в среднем становятся меньше. Это может происходить двумя путями: отдельные виды уменьшаются в размерах или в сообществах начинают преобладать более мелкие виды.

Новая работа показывает, что уменьшение размеров — не случайный эпизод, а довольно общий ответ морских эктотермных животных на стрессовые экологические кризисы. По словам ведущей авторки исследования Паулины Нетшер, такая реакция наблюдалась в очень разных группах: от «карликовости» внутри отдельных видов до доминирования мелких видов в целых сообществах.

Особенно сильным этот эффект был во время резкого глобального потепления. Авторы сравнили кризисы, связанные с выраженным потеплением, и другие экологические кризисы. Оказалось, что при сильном потеплении изменения размеров внутри видов были заметнее и более вариативными. В среднем такие эффекты были примерно в два раза сильнее, чем во время кризисов без выраженного потепления.

Проще говоря, когда океан становится теплее, организмам приходится перестраиваться. Для многих морских животных меньший размер может быть связан с тем, что в теплой воде меняются обмен веществ, потребность в кислороде, доступность пищи и условия роста. Но исследование не сводит все к одному механизму: авторы говорят о долгосрочной закономерности и о том, что причины уменьшения размеров могут различаться у разных групп.

Связь с температурой оказалась особенно важной. Чем сильнее росла температура в древних кризисах, тем выраженнее было уменьшение размеров тела. Один из авторов работы, Вольфганг Кисслинг, назвал историю Земли предупреждающим сигналом для будущего океанов.

Что это значит простыми словами

Морские животные не «сжимаются» мгновенно, как в мультфильме. Речь о долгосрочных изменениях в популяциях и сообществах. Например, в теплых и стрессовых условиях могут выживать и размножаться более мелкие особи. Или крупные виды могут сокращаться, а мелкие — становиться более обычными.

Поэтому фраза «животные становятся меньше» означает не одно конкретное действие, а целый набор процессов: изменение роста, выживаемости, состава сообществ и эволюционных траекторий.

Авторы считают, что современные наблюдения за уменьшением размеров некоторых рыб и морских беспозвоночных не стоит рассматривать как кратковременную странность. Это может быть частью более старой закономерности: в периоды потепления океанская жизнь часто смещалась в сторону меньших размеров.

Почему это важно

Размер животного — это не просто внешняя характеристика. От него зависит, чем организм питается, кто может съесть его самого, сколько потомства он производит, как быстро растет и какую роль занимает в пищевой цепи.

Если в океане становится больше мелких организмов, это может менять всю экосистему. Хищникам может не хватать привычной добычи, пищевые цепи могут перестраиваться, а рыболовство — получать меньше крупной рыбы и морепродуктов.

Для людей это тоже имеет значение. Рыба и морские беспозвоночные — важная часть питания и экономики во многих регионах мира. Если глобальное потепление будет усиливать тенденцию к уменьшению размеров морских организмов, последствия могут затронуть не только природу, но и продовольственные системы.

При этом исследование не дает простого прогноза для каждого вида. Оно не означает, что все рыбы или все моллюски обязательно станут меньше в одинаковой степени. Речь о крупной исторической закономерности: в периоды сильного потепления уменьшение размеров у морских эктотермных животных встречалось чаще и было выражено сильнее.

Бэкграунд

Идея о том, что организмы могут уменьшаться во время экологических кризисов, известна давно. Палеонтологи замечали, что после массовых вымираний или резких изменений среды в ископаемой летописи часто появляются более мелкие формы. Это и назвали «эффектом Лилипута» — по аналогии с крошечными жителями страны Лилипутов у Джонатана Свифта.

Новое исследование важно тем, что объединяет очень разные данные: ископаемые находки, исторические наблюдения и современные исследования размеров тела. Такой масштаб позволяет сравнить древние кризисы с тем, что происходит в океанах сейчас.

Особенно показателен пример белемнитов — древних головоногих моллюсков мезозойской эры. Находки из Португалии показывают, что во время экстремального потепления примерно 183 млн лет назад они были примерно вдвое меньше своих сородичей до и после этого события. Этот пример хорошо иллюстрирует, как сильная климатическая встряска могла отражаться на размерах морских животных.

Источник

Исследование: Paulina S. Nätscher, Kenneth De Baets, Wolfgang Kiessling, “Unique fingerprint of marine ectotherm body size change during hyperthermal crises”, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026.