Резкие колебания температуры и усиление ультрафиолетового излучения из-за озоновой дыры угрожают антарктической фауне и даже практически неуязвимым тихоходкам. Такие выводы делают ученые в статье, опубликованной в Journal of Experimental Biology. Тем не менее, авторы надеются, что благодаря тому, что изменения происходят постепенно, животные успеют к ним адаптироваться.
Антарктида отличается суровыми климатическими условиями – там не только холодно, но еще и ветрено, а из-за многокилометровой ледниковой толщи там разреженный воздух. Жидкая вода на континенте появляется только в некоторых районах в летние месяцы. Тем не менее, в Антарктиде существует своя фауна, представленная в основном беспозвоночными, устойчивыми к периодическому замерзанию и засыханию – это коловратки, черви-нематоды и тихоходки.
Глобальное потепление привело не только к небольшому увеличению средней температуры в Антарктиде, но и к формированию локальных кратковременных температурных экстремумов. Кроме того, для обитателей континента представляет опасность истончение озонового слоя, которое приводит к увеличению интенсивности ультрафиолетового излучения.
Ученые из итальянского университета Модены и Реджио-Эмилии попробовали оценить суммарное воздействие изменений климатических условий среды на антарктическую фауну на примере тихоходок, которые представляют значительную ее часть. Эти микроскопические животные устойчивы к пересыханию благодаря специальному стекловидному веществу, которым они замещают воду, а ДНК некоторых видов тихоходок защищена от ионизирующего излучения особым белком. Тем не менее, оказалось, что антарктические тихоходки довольно чувствительны к температуре и не переносят нагревания выше 37 градусов по Цельсию.
Наиболее распространен в Антарктике вид Acutuncus antarcticus, который заселяет бактериальные маты, почву и ил во временных водоемах и отличается коротким жизненным циклом. Ученые исследовали устойчивость популяции тихоходок, выловленных во временном пруду на Земле Виктории, к повышению температуры и интенсивности ультрафиолетового излучения. Предметом исследования стали обводненные и высушенные животные, а также яйца тихоходок на разных стадиях развития. Дело в том, что эмбриональное развитие животных ежегодно приходится на теплый период, когда озоновая дыра над Антарктидой увеличивается.
Оказалось, что животные неплохо переносят облучение ультрафиолетом, однако комбинация облучения и кратковременного (в течение часа) повышения температуры в диапазоне 21-39 градус Цельсия негативно сказывается на выживаемости как обводненных тихоходок, так и высушенных (обычно животные содержались при 14 градусах). Излучение само по себе негативно повлияло на эмбриональное развитие тихоходок – в популяции увеличилось количество особей с дефектами. Кроме того с увеличением интенсивности излучения уменьшилось количество откладываемых яиц.
Таким образом, авторы сделали вывод, что увеличение частоты локальных температурных скачков в комбинации с ультрафиолетовым излучением может привести к сокращению популяции антарктических тихоходок или даже их вымиранию. Однако так как изменения среды происходят достаточно медленно, а антарктическая фауна обладает большим потенциалом устойчивости, исследователи отмечают, что у представителей животного мира есть время приспособиться к изменениям.
Считается, что одним из факторов истончения озонового слоя является использование в качестве промышленных хладагентов фторированных и хлорированных углеводородов. Благодаря введению в действие Монреальского протокола эти вещества были сняты с производства, и уже в 2008 году ученые отметили сокращение темпов истощения озонового слоя. В период с 2000 по 2015 годы площадь озоновой дыры над Антарктидой
примерно на 4,5 миллиона квадратных километров. Впрочем, недавно было
, что короткоживущие хлорсодержащие примеси, такие как дихлорметан и дихлорэтан, которые широко применяются в производстве пластмасс, также угрожают озоновому слою.