Ny forskning av biologer vid McGill University visar att mildare vintrar har lett till fysiska förändringar hos två arter av möss i södra Quebec under de senaste 50 åren – vilket ger ett läroboksexempel på konsekvenserna av klimatförändringar för små däggdjur.

Fynden avslöjar också en stark omsvängning i proportionerna mellan de två mösspopulationer som finns i området, lägga till bevis för att uppvärmning temperaturer driver vilda djur norrut.

Vid McGill's Gault Nature Reserve, cirka 40 kilometer öster om Montreal i St. Lawrence-dalen, biologen Virginie Millien har under de senaste 10 åren studerat två liknande, samexisterande arter:rådjursmusen och vitfotsmusen. Båda är vanliga i östra Nordamerika. Men medan hjortmusen kan hittas i Kanadas norra delar, den vitfotade musen är en mer sydlig art, hittas sällan norr om St Lawrencefloden.

Genom att jämföra data från det senaste decenniet med exemplar insamlade av McGill-forskare så långt tillbaka som på 1950-talet, Milliens team upptäckte att skallformerna för båda musarterna har förändrats över tiden. Förändringarna i de två arterna gick parallellt med varandra, men har varit mer uttalade hos den vitfotade musen — med resultatet att de två arternas kranialformer har blivit mer distinkta.

På samma gång, den vitfotade musen har rört sig längre norrut när vintrarna blir mildare – med en hastighet av cirka 11 kilometer om året, bedömer forskarna. Medan nio av 10 exemplar som fångades i reservatet av forskare på 1970-talet var rådjursmöss och endast 10 % var vitfotade, dessa proportioner är nu omvända, enligt upptäckter från Milliens team, publicerades nyligen i tidskriften Evolutionär ekologi .

Morfologiska förändringar

"Evolutionsteorin förutspår morfologiska förändringar som svar på klimatuppvärmningen, men det finns väldigt lite bevis för det än så länge hos däggdjur, säger Millien.

Dessa förändringar kan vara relaterade till en kostomläggning orsakad av klimatförändringar, kombinerat med konkurrens om matresurser mellan de två arterna av möss, enligt forskarna. En förändring i positionen av en molar tand i båda arterna, till exempel, kan återspegla förändringar i vilken typ av mat som mössen behöver tugga.

En fråga som återstår att lösa är om förändringarna är genetiska, och kommer att föras vidare till framtida generationer – faktisk evolution – eller om de representerar "plasticitet, "förmågan hos vissa arter att anpassa sig till snabba miljöförändringar.

I vilket fall, de fysiska förändringarna – även om de är svåra för otränade observatörer att urskilja – är betydande. "Vi pratar om ben och tänder, hårda strukturer som inte är lätta att böja, "Millien konstaterar.

Fynden lägger till de få dokumenterade fallen av snabba reaktioner från vilda djur på klimatförändringar, som Rosemary och Peter Grants studier av finkar i Galapagos skärgård under fyra decennier med start 1973. Genom noggranna mätningar av populationen av två arter på en liten ö under loppet av stora väderförändringar som El Niño-händelser och torka, Grants kunde visa att evolutionära förändringar i näbbstorlek och kroppsstorlek kan inträffa på så lite som ett par år.

En skogklädd "ö"

För Millien, den gamla skogen i naturreservatet Gault på Mont Saint Hilaire i Quebecs Monteregie-område gav på samma sätt ett slags isolerad, utomhuslabb. "När jag kom till Quebec från Frankrike för 15 år sedan, Jag arbetade med utvecklingen av ö-däggdjur, " minns hon. "Jag blev ganska besviken, eftersom det fanns små möjligheter att hitta öar nära Montreal. Sedan såg jag en bild av de Monteregiska kullarna tagen av NASA på vintern:dessa var öar av skog inom en matris av jordbruksfält och stadsområden. Jag hade hittat mitt studiesystem."

Det som gjorde dessa skogsklädda kullar speciellt speciella var att Millien också hade tillgång till museiexemplar från samma platser, insamlade på 1950-talet genom en McGill fältundersökning, och på 1970-talet av Peter Grant, som gjorde lite arbete med små däggdjur i Gault medan han var biologiprofessor vid McGill. (Han och Rosemary Grant är nu emeritusprofessorer vid Princeton University.)

Med sin 1, 000 hektar gammal skog, "Gault är unik" i södra Quebec, säger Millien, som även varit reservdirektör sedan förra året. "Det ger en möjlighet för forskare att studera effekterna av klimatförändringar, lägga åt sidan den extra störningen av mänskliga aktiviteter. En av våra kollegor inom biologi arbetar med att utveckla ett projekt som liknar vårt, återbesöka några anläggningsundersökningar som gjordes för decennier sedan."