История выживания в ледниковом периоде Антарктики: жизнь в поисках свободных ото льда убежищ имитирует искусство в фильме «Ледниковый период»

Сегодня Антарктида представляет собой ледяное место, но в прошлые ледниковые периоды лед расширялся еще больше. Вопрос о том, как и где жизнь сохранилась на суше на ледяном континенте на протяжении веков, давно озадачивает биологов.

Со времен первых экспедиций в Антарктиду сохранение жизни в этой негостеприимной среде оставалось загадкой. До настоящего времени.

В нашем исследовании, опубликованном в Письма по биологии, мы собрали данные, чтобы проверить нашу теорию о том, как жизнь пережила предыдущие ледниковые периоды. Мы утверждаем, что формы жизни, включая беспозвоночных, позвоночных и растения, сохранялись, отступая в многочисленные свободные ото льда районы, называемые нунатаками, которые не были погребены под наступающими ледниками.

Затем, когда Антарктида снова постепенно прогрелась, жизнь распространилась из этих убежищ нунатаков, чтобы вновь заселить более крупные свободные ото льда районы. Наш подход объясняет неравномерное распределение антарктической наземной жизни и определяет новые приоритеты исследований для дальнейшей проверки нашей теории.

Грядущий век льда

У многих термин «Ледниковый период» вызывает в воображении воспоминания об анимационных приключениях Мэнни, Сида и Диего (и не забывайте об этой крысе-белке Скрате!), пытающихся спастись от наступающих льдов.

Возможно, в этой истории есть доля правды. Идея о том, что мамонт, ленивец, саблезубый тигр (и надоедливые люди) мигрируют на юг в более теплые края, становится хорошо известна в Северном полушарии. И исследование, опубликованное в этом месяце, предполагает, что ранние люди пережили последний ледниковый период в свободных ото льда убежищах на юге Европы.

Но в Антарктиде наземным формам жизни было некуда деваться. Или так казалось до сих пор.

По мере того, как ученые узнавали больше о жизни в Антарктиде, они начали рассматривать возможность выживания в незамерзающих убежищах. Но была проблема. Любая свободная ото льда земля в прибрежных районах, где сегодня существует жизнь, наверняка была бы поглощена расширяющимся льдом. Так как же выжила жизнь?

Необычные незамерзающие убежища

Используя данные из биологии и геологии Антарктиды, мы описываем, как незамерзающие убежища (нунатаки) могли обеспечить передышку прибрежным видам.

Мы не учитывали результаты предыдущих исследований, предполагавших, что геотермальные объекты обеспечивают достаточное количество свободных ото льда убежищ на побережье. Это потому, что они были бы недолговечными — по сравнению с ледниковым периодом, длившимся около 100 000 лет, — и их слишком мало, чтобы объяснить выживание жизни на континенте сегодня.

Мы предоставляем первую проверяемую доказательную гипотезу существования жизни на континентальной Антарктиде на протяжении миллионов лет. И мы достигли этого, используя самое известное из всех антарктических беспозвоночных, маленькое существо, которое круглый год населяет свободную ото льда землю: ногохвостки.

Коллемболы вносят важный вклад в здоровье почвы во всем мире. Они были одними из первых животных, собранных во время ранних экспедиций на Антарктический полуостров и северное побережье Земли Виктории в 1897–1900 гг.

Мы собрали базу данных записей о распространении антарктических ногохвостов с момента их первых открытий более века назад и до настоящего времени.

Мы также углубились в существующий ресурс, который ранее не использовался для изучения этих вопросов выживания. Изучая неофициальную базу данных о возрасте воздействия космогенных нуклидов (ICE-D) для Антарктиды, мы смогли продемонстрировать, что условия, свободные ото льда, сохранялись в течение последних (и предыдущих) ледниковых периодов в большом количестве мест.

Датирование космогенных нуклидов обычно используется для улучшения понимания реакции ледяных щитов на изменение климата, показывая, когда скала в последний раз была покрыта льдом. Но до сих пор он не использовался для определения свободных ото льда ледниковых убежищ.

Мы показываем, что некоторые из этих свободных ото льда убежищ сохранялись над расширяющимся льдом в прошлые ледниковые периоды. Некоторые содержали все виды, встречающиеся в регионе.

Но как жизнь переместилась из этих убежищ в места обитания, такие как прибрежные районы? Подсказки к этой замечательной истории выживания исходят из хорошо известных альпийских и полярных исследований, показывающих, что жизнь, присутствующая в свободных ото льда экосистемах у границ ледников, меняется по мере того, как лед расширяется или сжимается.

Изучая жизненные уроки

Жизнь в Антарктике сталкивается с неопределенным будущим по мере изменения климата. В этом регионе происходят более экстремальные явления, такие как катастрофическое разрушение шельфовых ледников, самая высокая наблюдаемая температура воздуха в Антарктике и наименьшая из когда-либо зарегистрированных протяженность морского льда. Кажется, мы сейчас живем в продолжении «Ледникового периода: Глобальное потепление». Будем надеяться, что у нас все будет так же хорошо, как у Мэнни и его друзей.

Антарктида изменится навсегда, и для ограничения этого изменения потребуются «гигантские» коллективные усилия в глобальном масштабе, чтобы быстро сократить выбросы парниковых газов. Это пугающая и беспрецедентная задача, но она необходима для обеспечения будущего Антарктики. Жизнь пережила прошлые ледниковые периоды, но сможет ли она пережить нас?

Эта статья переиздана из The Conversation под лицензией Creative Commons. Прочитайте оригинальную статью.