Ce que les lézards froids de Miami peuvent nous dire sur la résilience au changement climatique –

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  • Il pleuvait des iguanes par une matinée ensoleillée.

    Le téléphone du biologiste James Stroud a commencé à bourdonner tôt le 22 janvier. Un ami qui faisait du vélo pour aller travailler le long des plages de sable blanc et des palmiers de Key Biscayne, une ville insulaire au sud de Miami, a envoyé à Stroud une photo d’un lézard de 2 pieds de long évasé. sur le dos. Les pieds en l’air, l’iguane occupait la majeure partie du trottoir.

    La nuit précédente était la plus froide du sud de la Floride depuis 10 ans, à un peu moins de 40 degrés Fahrenheit. Alors que la plupart des gens ont cherché une couverture supplémentaire ou une paire de chaussettes, Stroud – un associé de recherche postdoctorale en arts et sciences à l’Université de Washington à Saint-Louis – a envoyé un texto frénétique à un collaborateur:

    «Aujourd’hui est le jour pour tout laisser tomber, aller attraper des lézards.

    Lorsque les températures descendent en dessous d’une limite critique, les lézards endormis perdent leur emprise et tombent des arbres. Des recherches précédentes, Stroud et ses collègues avaient appris que différents types de lézards à Miami peuvent tolérer différentes températures basses, allant d’environ 46 à 52 degrés Fahrenheit, avant d’être étourdis par le froid. Cette vague de froid a fourni une occasion unique de comprendre comment ils sont affectés par les événements climatiques extrêmes.

    Mais lorsque les chercheurs ont rassemblé les survivants à l’échelle de cette nuit la plus froide, ils ont découvert que la communauté des lézards avait réagi de manière inattendue: tous pouvaient tolérer des températures froides jusqu’à environ 42 degrés Fahrenheit, quelle que soit la capacité antérieure de leur espèce à résister au froid. Les résultats sont rapportés le 21 octobre dans le journal Lettres de biologie.

    «Avant cela, et pour une autre étude, nous avions mesuré les températures les plus basses que six espèces de lézards du sud de la Floride pouvaient tolérer», a déclaré Stroud. «Nous avons réalisé après le froid de 2020 que ces données étaient désormais extrêmement précieuses – nous avons eu l’occasion de re-mesurer les mêmes populations de lézards pour observer si leurs limites physiologiques avaient changé; en d’autres termes, ces espèces pourraient-elles désormais tolérer des températures plus basses? “

    Dans les jours qui ont suivi la vague de froid de janvier, les chercheurs ont rassemblé des représentants d’autant de types différents de lézards qu’ils pouvaient en trouver dans la région, en rassemblant les petits et les grands lézards et ceux qui sont actifs de jour comme de nuit. Ensuite, les chercheurs ont testé leur réponse au froid.

    «Un résultat inattendu majeur de cette étude a été que toutes les espèces ont convergé vers le même nouveau niveau inférieur de tolérance thermique», a déclaré Stroud. << Bien qu'il y ait eu de grandes variations dans la tolérance à la température avant l'événement froid - certains, comme le basilic brun de grande taille, étaient très intolérants aux basses températures, tandis que d'autres comme l'anole à crête portoricaine étaient plus robustes - nous avons observé que toutes les espèces pouvait maintenant tolérer, en moyenne, la même température la plus basse.

    «Étant donné la grande variation de la taille corporelle, de l’écologie et de la physiologie, c’était inattendu», a-t-il déclaré.

    Une seule des espèces étudiées est originaire de la région; les autres ont été introduits en Floride au cours du siècle dernier, ont noté les chercheurs.

    Les résultats démontrent que les créatures tropicales à sang froid – souvent caractérisées comme incapables de résister aux changements rapides des conditions climatiques – peuvent parfois supporter des conditions qui dépassent leurs limites physiologiques établies.

    “Les changements pour tolérer des températures nettement plus basses que nous avons observés étaient si importants que nous n’avons pas pu savoir si la sélection naturelle était responsable”, a déclaré Stroud. “Et donc dans notre article, nous discutons d’autres processus alternatifs qui peuvent également avoir conduit à ce modèle.”

    “Les résultats de cette étude sont surprenants et inattendus. Qui aurait pensé que les lézards tropicaux de régions comme Porto Rico et l’Amérique centrale pourraient supporter des températures proches de zéro?” a déclaré Jonathan Losos, professeur émérite William H. Danforth et professeur de biologie en arts et sciences et directeur du Living Earth Collaborative à l’Université de Washington.

    “Ce que nous devons maintenant découvrir, c’est comment cela a été accompli. Est-ce une preuve de sélection naturelle, avec ces lézards qui avaient une tolérance au froid plus faible survivant et d’autres morts de froid, ou était-ce un exemple d’ajustement physiologique – appelée «acclimatation» – dans laquelle une exposition à des températures plus basses modifie la physiologie d’un lézard pour qu’il soit capable de résister à des températures plus basses? “

    Quel que soit le mécanisme sous-jacent, la nouvelle étude fournit une information d’une importance cruciale pour comprendre les impacts du changement climatique.

    Les scientifiques s’attendent à ce que les températures de l’air se réchauffent progressivement avec le changement climatique, mais aussi que les températures deviendront plus chaotiques.

    Les événements qui atteignent des températures extrêmes – à la fois des épisodes exceptionnellement chauds et exceptionnellement froids – augmenteront en fréquence et en ampleur. En tant que tel, il est important de comprendre à la fois les effets des augmentations graduelles et à long terme de la température de l’air ainsi que les conséquences d’événements extrêmes brusques à court terme.

    “Il est largement admis que les espèces tropicales et subtropicales seront particulièrement vulnérables aux changements de température – en particulier aux pics extrêmes de chaleur ou de froid – car les zones tropicales n’ont généralement pas de fortes saisons”, a déclaré Stroud. «Contrairement aux espèces tempérées, qui sont adaptées aux sommets estivaux et aux dépressions hivernales, les espèces tropicales ont généralement évolué dans des environnements très stables thermiquement.

    “S’il ne fait aucun doute que le changement climatique représente une menace majeure pour les espèces et les écosystèmes du monde entier, et mérite autant d’attention de recherche que possible, cette étude fournit des informations fascinantes et un aperçu d’espoir”, a-t-il déclaré. “Peut-être que les espèces tropicales et subtropicales peuvent résister à des conditions climatiques plus extrêmes.”

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