Tous les animaux ont besoin d’énergie pour vivre. Ils l’utilisent pour respirer, faire circuler le sang, digérer les aliments et se déplacer. Les jeunes animaux utilisent de l’énergie pour grandir et plus tard dans la viereproduire.
L’augmentation de la température corporelle augmente la vitesse à laquelle un animal utilise de l’énergie. Parce que les animaux à sang froid dépendent des conditions thermiques de leur environnement pour réguler leur température corporelle, on s’attend à ce qu’ils aient besoin de plus d’énergie à mesure que la planète se réchauffe.
Cependant, notre nouvelle recherche, publiée aujourd’hui dans Changement climatique naturel, suggère que la température n’est pas le seul facteur environnemental affectant les besoins énergétiques futurs des animaux à sang froid. La façon dont ils interagissent avec d’autres espèces jouera également un rôle.
Nos résultats suggèrent que les animaux à sang froid auront besoin d’encore plus d’énergie dans un monde plus chaud qu’on ne le pensait auparavant. Cela peut augmenter leur risque d’extinction.
Ce que nous savons déjà
La quantité d’énergie que les animaux utilisent dans un laps de temps donné s’appelle leur taux métabolique.
Le taux métabolique est influencé par une variété de facteurs, y compris la taille du corps et les niveaux d’activité. Les animaux plus gros ont des taux métaboliques plus élevés que les animaux plus petits et les animaux actifs ont des taux métaboliques plus élevés que les animaux inactifs.
Le taux métabolique dépend également de la température corporelle. En effet, la température affecte la vitesse à laquelle les réactions biochimiques impliquées dans le métabolisme énergétique se déroulent. Généralement, si la température corporelle d’un animal augmente, son taux métabolique accélérer de façon exponentielle.
La plupart des animaux vivants aujourd’hui sont à sang froid, ou « ectothermes ». Insectes, vers, poissons, crustacés, amphibiens et reptiles — essentiellement toutes les créatures à l’exception des mammifères et des oiseaux, sont des ectothermes.
Alors que le changement climatique induit par l’homme augmente les températures mondiales, la température corporelle des animaux à sang froid devrait également augmenter.
Les chercheurs disent le taux métabolique de certains ectothermes terrestres a peut-être déjà augmenté de 3,5 % à 12 % en raison du réchauffement climatique qui s’est déjà produit. Mais cette prédiction ne tient pas compte de la capacité des animaux à « s’acclimater » physiologiquement à des températures plus chaudes.
L’acclimatation fait référence à la capacité d’un animal à remodeler sa physiologie pour faire face à un changement de son environnement.
Mais l’acclimatation peut rarement annuler complètement l’effet de la température sur les processus métaboliques. Pour cette raison, d’ici la fin du siècle, les ectothermes terrestres devraient encore avoir des taux métaboliques d’environ 20% à 30% plus élevés qu’ils ne le sont actuellement.
Avoir un taux métabolique plus élevé signifie que les animaux auront besoin de plus de nourriture. Cela signifie qu’ils pourraient mourir de faim si plus de nourriture n’est pas disponible, et leur laisse moins d’énergie pour trouver un partenaire et se reproduire.
Notre recherche
Les recherches précédentes visant à comprendre les coûts énergétiques du réchauffement climatique pour les ectothermes étaient limitées à un égard important. Ils ont principalement utilisé des animaux étudiés dans des environnements de laboratoire relativement simples où le seul défi auquel ils étaient confrontés était un changement de température.
Cependant, les animaux sont confrontés à de nombreux autres défis dans la nature. Cela comprend l’interaction avec d’autres espèces, comme la compétition pour la nourriture et les relations prédateur-proie.
Même si les espèces interagissent tout le temps dans la nature, nous étudie rarement comment cela affecte les taux métaboliques.
Nous voulions examiner comment les interactions entre espèces pourraient modifier les prévisions sur les coûts énergétiques du réchauffement climatique pour les animaux à sang froid. Pour ce faire, nous nous sommes tournés vers la mouche des fruits (du genre Drosophila).
Espèces de mouches des fruits pondre leurs oeufs dans le matériel végétal en décomposition. Les larves qui éclosent de ces œufs interagir et rivaliser pour la nourriture.
Notre étude a consisté à élever des espèces de mouches des fruits seules ou ensemble à différentes températures. Nous avons constaté que lorsque deux espèces de larves de mouches des fruits se disputent la nourriture à des températures plus chaudes, elles étaient plus actives à l’âge adulte que les adultes qui ne rivalisaient pas avec d’autres espèces en tant que larves. Cela signifie qu’ils ont également utilisé plus d’énergie.
À partir de là, nous avons utilisé la modélisation pour en déduire que les interactions entre espèces à des températures mondiales plus chaudes augmentent les besoins énergétiques futurs des mouches des fruits de 3 à 16 %.
Ces résultats suggèrent que des études antérieures ont sous-estimé le coût énergétique du réchauffement climatique pour les ectothermes. Cela signifie que les approches purement physiologiques pour comprendre les conséquences du changement climatique pour les animaux à sang froid seront probablement insuffisantes.
Soyons réalistes
Comprendre les besoins énergétiques des animaux est important pour comprendre comment ils vont survivre, se reproduire et évoluer dans des environnements difficiles.
Dans un monde plus chaud, les ectothermes plus chauds auront besoin de plus d’énergie pour survivre et se reproduire. S’il n’y a pas assez de nourriture pour répondre aux besoins énergétiques de leur corps, leur risque d’extinction Peut augmenter.
De toute évidence, nous devons prévoir avec plus de précision comment le réchauffement climatique menacera la biodiversité. Cela signifie étudier les réponses des animaux au changement de température dans des conditions plus réalistes.
Cet article est republié de La conversation sous licence Creative Commons. Lis le article original.