Ny forskning från Binghamton University, State University of New York, betonar vikten av att ta hänsyn till variationer i kalla temperaturer, och inte bara värmande temperaturer, när man utvärderar effekterna av klimatförändringar.

Ett team av forskare från Binghamton University inklusive Jessica Hua, biträdande professor i biologiska vetenskaper, och George Meindl, biträdande professor i miljövetenskap, undersökt effekten av klimatförändringar på amfibiehälsan och deras mottaglighet för föroreningar och parasiter. När det gäller klimatförändringar, allmänhetens uppmärksamhet fokuserar ofta på effekten av stigande medeltemperaturer. I kontrast, denna studie fokuserade på effekten av kyla och varierande temperaturer, som också är konsekvenser av klimatförändringarna. Forskarna upptäckte att kalla temperaturer gör groddjur mer mottagliga för vägsalt men mindre mottagliga för parasiter. Dessa fynd avslöjar vikten av att överväga variationer i kalla temperaturer, och inte bara värmande temperaturer, när man utvärderar effekterna av globala klimatstörningar, sa Hua.

"Det finns många missuppfattningar att den globala klimatförändringen bara hänvisar till en ökning av uppvärmningstemperaturen, ", sa Hua. "Vi anser att forskningen i denna artikel är viktig eftersom den visar att den globala klimatförändringen är mer komplex än bara en ökning av medeltemperaturen. Faktiskt, globala klimatförändringar förutspås också öka förekomsten av extrema kalla temperaturer, samt öka mängden variationer i temperaturfluktuationer."

Huvudförfattaren Matthew Wersebe från University of Oklahoma höll med och sa att många människor förbiser klimatförändringarnas inverkan på växter och djur.

"Vi inser alla att klimatförändringar [är] en av de allvarligaste frågorna som vi står inför idag, sade Wersebe. så mycket som det erkänns som [en] allvarlig oro för människor, påverkan på djur- och växtpopulationer är mycket mindre i centrum. Tillsammans med detta, många studier tar bara hänsyn till uppvärmning, eller förändrade mönster av vattentillgång i naturliga system, och inte effekten av den variabilitet på kort sikt som också förväntas med klimatförändringar. Studier som dessa är avgörande för att förstå de fulla effekterna av klimatförändringar."

På grund av de stigande temperaturerna från klimatförändringarna, organismer börjar häcka tidigare på våren, vilket paradoxalt nog leder till en ökad risk för att dessa organismer utsätts för ökade temperaturfluktuationer under tidig utveckling, inklusive skadliga kyla-temperaturregimer. Det är viktigt att notera att även om dessa kalla temperaturer inte alltid är dödliga, de kan förändra groddjurens mottaglighet för andra stressfaktorer, inklusive föroreningar och parasiter. Genom att placera skogsgrods embryon i olika kalla temperaturregimer, forskare tittade specifikt på konsekvenserna av exponering för dessa lägre temperaturer.

Forskargruppen upptäckte att amfibier som exponerades för konstant kyla eftersom embryon var mer mottagliga för förorening av vägsalt, men kunde återhämta sig när de åldrades. Detta är särskilt relevant eftersom användningen av vägsalt förutspås öka under extrema kalla temperaturer. Teamet fann också att amfibier som exponerades för kalla temperaturer som embryon i allmänhet var mindre när de åldrades, och utvecklades långsammare, vilket i slutändan gjorde dem mindre benägna för parasiter eftersom deras miniatyrstorlek gjorde dem mindre attraktiva. Dock, dessa resultat var inte förutsedda.

"Vi förutspådde initialt att exponering för kalla temperaturer skulle vara stressande för att utveckla embryon. Som en konsekvens, vi förväntade oss att exponering för stressiga förhållanden tidigt i livet skulle göra amfibier mindre kapabla att hantera andra stressfaktorer senare i livet (d.v.s. parasiter), " sa Hua. "Vi blev också förvånade eftersom tidigare studier har funnit att svalare temperaturer kan öka amfibieernas mottaglighet för en annan parasit (svampen, chytrid). I detta fall, de negativa effekterna av de kallare temperaturerna på groddjur drivs av det faktum att svampen överlevde bättre i kallare temperaturer."

I sista hand, studien drog slutsatsen att variation i kalla temperaturer kan leda till unika konsekvenser på groddjurens tillväxt, utveckling och reaktioner på andra stressorer, såsom föroreningar och parasiter. Huruvida påverkan från kylan var skadlig eller hjälpsam för groddjuren är svårt att bedöma.

"I vissa fall, exponering för kalla temperaturer var skadlig. Till exempel:exponering för kalla temperaturer under äggfasen gjorde unga grodyngel mer mottagliga för vägsalt, sade Wersebe. om vi lät dessa grodyngel bli äldre, vi fann att exponering för kalla temperaturer under äggstadiet inte längre spelade någon roll för deras känslighet för vägsalt (dvs. äldre grodyngel kunde övervinna den negativa effekten av embryonal exponering för kyla). Exponering för kyla gjorde också amfibierna mindre - detta är potentiellt skadligt för groddjurspopulationer eftersom mindre amfibier har färre avkommor och detta kan med tiden potentiellt bidra till att populationerna minskar. Groddjurspopulationen minskar globalt, så att överväga effekterna av kalla temperaturer kan vara viktigt för att förstå hur man skyddar denna utsatta grupp av djur."

Med ytterligare forskning, Hua hoppas kunna testa andra groddjursarter och titta närmare på varför kalla temperaturer gör groddjuren mer mottagliga för salt under sin äggfas.

Pappret, "Effekterna av olika kalla temperaturregimer på utvecklingen, tillväxt, och mottaglighet för en abiotisk och biotisk stressor, " publicerades i Ekologi och evolution .