หนูเหล่านี้โตขึ้นบนด้านที่ฝนตกชุกของภูเขา อาจเป็นกฎเกณฑ์ใหม่ของธรรมชาติ

นักวิทยาศาสตร์ที่ศึกษาหนูจากเทือกเขาแอนดีสในปาตาโกเนียสังเกตเห็นสิ่งที่พวกเขาไม่สามารถอธิบายได้ นั่นคือ หนูจากด้านตะวันตกของภูเขานั้นใหญ่กว่าหนูจากทางตะวันออก แต่ DNA บอกว่าพวกมันทั้งหมดมาจากสายพันธุ์เดียวกัน

นักวิจัยตรวจสอบกระโหลกศีรษะของหนู 450 ตัวจากปลายด้านใต้ของทวีปอเมริกาใต้ และพบว่ากฎทางชีววิทยาที่มีอยู่ไม่ได้อธิบายความแตกต่างของขนาด ในบทความใหม่ใน วารสาร Journal of Biogeographyนักวิทยาศาสตร์ได้ตั้งสมมติฐานใหม่ว่า หนูที่อยู่บนเนินเขาทางทิศตะวันตกนั้นใหญ่กว่าเพราะด้านนั้นของเทือกเขาจะมีฝนตกมากขึ้น ซึ่งหมายความว่ามีอาหารเหลือเฟือสำหรับหนูที่จะกิน .

Noé de la Sancha ผู้ร่วมวิจัยที่ Chicago’s Field Museum ผู้ช่วยศาสตราจารย์ด้านวิทยาศาสตร์สิ่งแวดล้อมและการศึกษาของ DePaul University กล่าว และผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของกระดาษ “ด้วยบทความนี้ ฉันคิดว่าเราอาจพบเอกสารใหม่: เอฟเฟกต์เงาฝนอาจทำให้ขนาดและรูปร่างของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเปลี่ยนแปลงได้”

หนูที่ de la Sancha และเพื่อนร่วมงานตรวจสอบในการศึกษานี้คือ Abrothrix hirtaหนูขนนุ่มที่มีขนด ก “พวกมันเป็นแมลงที่น่ารักมาก พวกมันมีพุงสีขาวนวล” เดอ ลา ซานชากล่าว “พวกมันอาศัยอยู่ในภูเขา ซึ่งทำให้พวกมันมีเอกลักษณ์ แต่พวกมันยังพบได้ในที่ราบต่ำ โดยรวมแล้วพวกเขาไม่ได้รับการศึกษาเป็นอย่างดี”

Pablo Teta ซึ่งเป็นเพื่อนร่วมงานของ De la Sancha จากพิพิธภัณฑ์ Museo Argentino de Ciencias Naturales “Bernardino Rivadavia” ในบัวโนสไอเรส ประเทศอาร์เจนตินา เริ่มศึกษาหนูขนนุ่มขนดกซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกของเขา “เขาเห็นว่าบางสายพันธุ์มีขนาดใหญ่มาก และบางชนิดก็เล็กมาก เขาคิดว่าพวกมันเป็นสายพันธุ์ที่แตกต่างกัน แต่ดีเอ็นเอของไมโตคอนเดรียของพวกมันบอกว่าพวกมันเป็นสายพันธุ์เดียวกัน แม้ว่าจะต่างกันมากก็ตาม” เดอ ลา ซานชาเล่า “เราต้องการสำรวจว่าเหตุใดจึงเป็นเช่นนั้น เพื่อดูว่าพวกเขาทำตามกฎบางอย่างหรือไม่”

มี “กฎเกณฑ์” มากมายของธรรมชาติที่อธิบายรูปแบบที่เราเห็นในชีวิต ตัวอย่างเช่น กฎของเบิร์กมันน์อธิบายว่าเหตุใดสัตว์ในสายพันธุ์เดียวกันจึงมีขนาดใหญ่กว่าในละติจูดที่สูงกว่า กวางหางขาวในแคนาดามีขนาดใหญ่และเทอะทะกว่าลูกพี่ลูกน้องชาวฟลอริดาที่ผอมแห้ง กฎของเบิร์กมันน์อธิบายว่าเป็นเพราะร่างกายที่หนาขึ้นเมื่อเทียบกับพื้นที่ผิวของคุณช่วยให้คุณเก็บความร้อนได้ดีขึ้น เช่นเดียวกับที่อาหารชิ้นใหญ่ใช้เวลาในการทำให้เย็นลงนานกว่าการกัดที่มีขนาดเล็ก

เพื่อพยายามหารูปแบบเพื่ออธิบายความแตกต่างของขนาด นักวิจัยได้ใช้การวิเคราะห์ทางสถิติเพื่อเปรียบเทียบการวัดกะโหลกของเมาส์ 450 ชิ้น จากนั้นพวกเขาจึงพยายามจับคู่สิ่งที่ค้นพบกับกฎทางชีววิทยาที่แตกต่างกันเพื่อดูว่ามีความเหมาะสมหรือไม่ กฎของเบิร์กมันน์ไม่ได้ผล ไม่มีความสัมพันธ์ที่ชัดเจนระหว่างขนาดเมาส์กับเหนือหรือใต้ของตัวอย่างที่อาศัยอยู่ กฎอื่นๆ เน้นถึงบทบาทของอุณหภูมิหรือปริมาณน้ำฝน โดยให้ผลลัพธ์ที่หลากหลายสำหรับกลุ่มและสถานการณ์ต่างๆ ทีมงานนี้ไม่พบละติจูด หรือตัวแปรทางชีวสภาพอากาศ อุณหภูมิ หรือปริมาณน้ำฝนแบบใดแบบหนึ่งจาก 19 ตัวแปรที่อธิบายรูปร่างและขนาดต่างๆ ของหนูได้ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม ดูเหมือนว่าจะมีรูปแบบที่มีเส้นแวง – ว่าหนูอาศัยอยู่ทางทิศตะวันออกหรือทิศตะวันตกเท่าใด

De la Sancha และเพื่อนร่วมงานของเขาตระหนักว่าสิ่งนี้อาจเกี่ยวข้องกับสิ่งที่นักชีววิทยาเรียกว่า “กฎของทรัพยากร” “กฎข้อนี้ชี้ให้เห็นว่าเมื่อมีทรัพยากรมากขึ้น บุคคลจากสายพันธุ์เดียวกันมักจะมีขนาดใหญ่กว่าที่มีทรัพยากรน้อยกว่า” เดอ ลา ซานชากล่าว “ตัวอย่างเช่น หนูกวางบางตัวที่พบในทะเลทรายและแหล่งที่อยู่อาศัยอื่นๆ มักจะมีขนาดเล็กกว่าในส่วนที่แห้งกว่าของแหล่งที่อยู่อาศัย สมมติฐานอีกข้อหนึ่งชี้ให้เห็นว่าสัตว์บางชนิดมีแนวโน้มที่จะมีขนาดเล็กกว่าในภูเขาเมื่อเทียบกับที่ราบที่อยู่ติดกันในอเมริกาเหนือ การศึกษาของเราพบผลลัพธ์ที่หลากหลายของกฎเหล่านี้”

ขนาดของหนูดูเหมือนจะเป็นไปตามกฎของทรัพยากร แต่คำถามยังคงอยู่: เหตุใดจึงมีทรัพยากรบนเนินเขาด้านตะวันตกของเทือกเขาแอนดีสทางใต้มากกว่าบนเนินเขาทางทิศตะวันออก De la Sancha มี “ ยูเรก้า! ” ขณะกำลังสอนชั้นเรียนระดับปริญญาตรีที่มหาวิทยาลัยแห่งรัฐชิคาโก

“เชื่อหรือไม่ ตอนที่ฉันสอนเรื่องนิเวศวิทยา สิ่งหนึ่งที่ฉันกำลังสอนคือเอฟเฟกต์เงาฝน” เดอ ลา ซานชากล่าว

เงาฝนเป็นผลจากการที่ไอน้ำเดินทางผ่านทิวเขา อากาศเหนือมหาสมุทรดูดไอน้ำ และเมื่อมหาสมุทรอุ่นขึ้นโดยธรรมชาติ ไอน้ำนี้ก็จะเพิ่มขึ้น ลมที่พัดผ่าน เหมือนกับกระแสน้ำที่ไหลจากตะวันตกไปตะวันออก ดันอากาศนี้จากมหาสมุทรสู่พื้นดิน และเมื่ออากาศเคลื่อนตัวผ่านเทือกเขา มันจะเย็นขึ้นเมื่อขึ้นไปบนที่สูง ไอน้ำในอากาศเย็นจะควบแน่นและตกลงมาเป็นฝน ถ้าภูเขาสูงจริง ๆ อากาศจะขาดความชื้นเมื่อไปถึงอีกด้านของยอดเขา “โดยพื้นฐานแล้ว ด้านหนึ่งของภูเขาจะชื้นและมีฝนตก ส่วนอีกด้านหนึ่งจะมีอากาศเย็นและแห้ง บนภูเขาบางแห่ง ความแตกต่างนั้นสุดขั้ว ด้านหนึ่งอาจเป็นป่าฝนเขตร้อน และอีกด้านหนึ่งเกือบจะเหมือนทะเลทราย” เดอ ลา ซานชากล่าว

ในระหว่างการบรรยาย เดอ ลา ซานชาตระหนักว่าเงาฝนสามารถอธิบายได้ว่าทำไมจึงมีอาหารอยู่ทางฝั่งตะวันตกของเทือกเขาแอนดีสมากกว่า และด้วยเหตุนี้ ทำไมหนูจึงมีขนาดใหญ่กว่า “วันเดียวกันนั้นเอง ผมกลับบ้านและเขียนจดหมายถึงปาโบล” เขาจำได้ “ฉันก็แบบ ‘เพื่อน เราต้องคุยกันเรื่องเงาฝน’”

เงาฝนเข้ากับขนาดของหนูได้อย่างลงตัว เป็นครั้งแรกสำหรับความรู้ของเดอ ลา ซานชา ที่ใครๆ ก็ได้แสดงให้เห็นถึงผลกระทบของเงาฝนที่มีต่อขนาดสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และถึงตอนนี้มีการแสดงสำหรับหนูเพียงสายพันธุ์เดียวเท่านั้น เดอ ลา ซานชาสงสัยว่าเขาและเพื่อนร่วมงานได้ค้นพบความจริงที่ใหญ่กว่านั้น บางทีอาจเป็นพื้นฐานสำหรับกฎของมันเองในสักวันหนึ่ง

“มันน่าตื่นเต้น เพราะมันอาจเป็นสิ่งที่เป็นสากลมากกว่า เราคิดว่าอาจเป็นกฎมากกว่าความผิดปกติ” เดอ ลา ซานชากล่าว “มันคุ้มค่าที่จะทดสอบกับแท็กซ่าต่างๆ มากมาย”

อย่างไรก็ตาม การค้นพบนี้อาจหมายความว่าหนูขนนุ่มที่มีขนดกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหลายตัวอยู่ในช่วงเวลาที่ลำบาก “ส่วนที่น่ากลัวคือการที่เราแสดงให้เห็นว่าอย่างน้อยก็เพื่อผลกระทบบางอย่าง รูปแบบภูมิอากาศมีความสำคัญต่อการกำหนดสัณฐานวิทยาของหนู ทั้งรูปร่างและขนาดของหนู ไม่ว่าจะทางตรงหรือทางอ้อมผ่านทรัพยากรที่หาได้” เดอ ลา ซานชากล่าว “ด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ เรารู้ว่าเราจะเห็นการเปลี่ยนแปลงอย่างมากของอุณหภูมิตลอดทั้งปี และการเปลี่ยนแปลงของปริมาณน้ำฝน แม้ว่าสิ่งเหล่านี้อาจไม่ใช่ตัวแปรที่สำคัญที่สุดที่ส่งผลต่อความเป็นอยู่ที่ดีของหนู แต่ก็มีความสำคัญในการกำหนดแหล่งอาหารที่มีอยู่” หากรูปแบบสภาพอากาศเปลี่ยนแปลงและส่งผลกระทบต่อพืชที่เติบโตในภูมิภาค หนูอาจไม่สามารถเจริญเติบโตได้เหมือนที่เคยเป็นมา

นอกจากนี้ เดอ ลา ซานชายังกล่าวอีกว่า สัตว์ต่าง ๆ กำลังเคลื่อนตัวขึ้นไปบนภูเขาเพื่อหลีกหนีจากผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ “ถึงจุดหนึ่ง คุณวิ่งออกจากภูเขา” เขากล่าว “ไม่มีที่ไหนอีกแล้วที่จะไป เราไม่รู้ว่าจะเกิดอะไรขึ้น แต่ดูเหมือนจะไม่ดี”

อนาคตที่ไม่ชัดเจนของหนูเหล่านี้ในการเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ตามข้อมูลของ de la Sancha เป็นเหตุผลที่ดีในการศึกษาสัตว์เช่นหนูที่มักไม่มีใครสังเกตเห็น “สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าเรารู้เกี่ยวกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดเล็กส่วนใหญ่ได้น้อยเพียงใด” เขากล่าว “พวกเขาสามารถเป็นตัวบ่งชี้ที่ดีของการเปลี่ยนแปลงในระยะยาวในสภาพแวดล้อมของเรา เราต้องศึกษาเพิ่มเติม การค้นพบของเรายังแสดงให้เห็นว่าเหตุใดคอลเลกชั่นของพิพิธภัณฑ์จึงมีความสำคัญ การศึกษานี้อิงจากคอลเล็กชันของพิพิธภัณฑ์จากอาร์เจนตินา ชิลี และสหรัฐอเมริกา ซึ่งเป็นการผสมผสานระหว่างปีและปีของการรวบรวมและชุดข้อมูลขนาดใหญ่

“บทความนี้คงเป็นไปไม่ได้หากไม่มีคอลเลกชั่นของพิพิธภัณฑ์ และเน้นย้ำถึงความสำคัญของการวิจัยตามพิพิธภัณฑ์และของสะสม และการสนับสนุนทั่วโลก” Teta กล่าว “การวิจัยประเภทนี้ช่วยให้เราเข้าใจภาพรวมของกฎเกณฑ์สากลว่าสิ่งมีชีวิตบนโลกทำงานอย่างไร”

หน้าแรก