Onderzoekers van de Michigan Technological University weten dat de slimste manier om een ​​eland te herkennen, is door zijn hersenen. specifiek, schedelmetingen onthullen informatie over lichaamsgrootte, fysiologie en de omstandigheden van het vroege leven van een eland. Samengesteld, metingen door de tijd heen onthullen de gezondheid van een bevolking en zelfs veranderingen in hun omgeving.

Voor de bloeiende elandenpopulatie van Isle Royale, een sleutelsoort in 's werelds langstlopende roofdier-prooistudie op het eiland, schedels zijn in een periode van 40 jaar met ongeveer 16 procent gekrompen. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in Global Change Biologie .

Sara Hoy, een research fellow aan de School of Forest Resources and Environmental Science (SFRES) aan Michigan Tech, leidde de studie.

"De omstandigheden waarin je bent geboren, hebben een enorme impact op niet alleen hoe groot je bent, maar ook hoe lang je gaat leven, " zegt Hoy. "Dit idee is niet nieuw - we proberen vast te stellen hoe klimaatopwarming dit iconische, koude aangepaste soorten. We hebben bewijs gevonden dat suggereert dat elanden die een warme eerste winter doormaakten, kleiner waren als volwassenen en een korter leven leiden."

De resultaten van de studie van de elanden van Isle Royale zijn om verschillende redenen significant, vooral genomen in de context van nabijgelegen elandenpopulaties.

In het noorden van Minnesota, elandenpopulaties zijn de afgelopen 12 jaar gehalveerd. Veel ecologen beschouwen drie belangrijke factoren die een rol spelen:predatie, ziekte en klimaatverandering. Vooral, de invloed van warmere temperaturen op de voedingstoestand van elanden en elandenparasieten, waaronder een dodelijke hersenwormparasiet die wordt verspreid door witstaartherten, die verder naar het noorden zijn verplaatst naar het territorium van elanden naarmate het klimaat milder is geworden.

"De elandenpopulaties in het noorden van Minnesota zijn getankt, ", zegt Hoy. "Het klimaat wordt beschouwd als een belangrijke drijfveer, of het nu direct door warmere wintertemperaturen is die hittestress veroorzaakt en de voedingstoestand van elanden beïnvloedt, of indirect door het creëren van een gunstiger leefgebied voor witstaartherten."

Zoals Minnesota-elanden zijn afgenomen, de elanden van Isle Royale hebben gebloeid, de bevolking groeit de afgelopen zes jaar jaarlijks met meer dan 20 procent. Er zijn ook geen witstaartherten die parasieten verspreiden op Isle Royale. Toch delen de twee groepen elanden een vergelijkbaar klimaat, dus vroegen Hoy en haar team zich af of de schedels van de Isle Royale-eland negatieve effecten van klimaatverandering zouden onthullen.

Elanden - die van nature dieren uit het noorden zijn - geven de voorkeur aan de kou. De warmere winters in de Northwoods geven aanleiding tot bezorgdheid over de manier waarop dierenpopulaties zich zullen aanpassen aan de klimaatverandering.

Door de lengte te meten, breedte en hoogte van de schedels van elanden - op 662 schedels verzameld op Isle Royale door honderden burgerwetenschappelijke vrijwilligers gedurende vier decennia - komen duidelijke patronen naar voren. Eerst, de schedels zijn kleiner geworden en, tweede, het bewijs suggereert dat elandenkalveren die een warme eerste winter doormaakten, over het algemeen kleiner waren als volwassenen en een korter leven leidden. Hoy's medewerker Rolf Peterson, een SFRES-onderzoeksprofessor aan Michigan Tech, hielp een aantal schedels binnen te halen.

"Het verste dat we moesten lopen was 20 mijl, " zegt Peterson. "Dit zijn geen veranderingen die je in het veld kunt zien; we zoeken naar trends in de tijd in de hele bevolking."

Hoi, Peterson en hun medewerker John Vucetich, een professor in ecologie aan Michigan Tech, suggereren dat de trends een bevolking in transitie weerspiegelen. Een deel van de overgang van de Isle Royale-eland heeft te maken met een andere van de belangrijkste soorten van het eiland:wolven.

Het lijkt een paradox:een groeiende bevolking met krimpende individuen en een kortere levensduur. Maar als we kijken naar het ecologische evenwicht tussen voedselbeschikbaarheid en predatie, de tegenstelling is logischer. Omdat de wolven op het eiland zijn uitgestorven - er waren er tijdens de winterstudie van vorig jaar nog maar twee over - is de elandenpopulatie de afgelopen tien jaar verdrievoudigd, het bereiken van ongeveer 1, 600 in de enquête van 2017. Concurrentie om voedsel kan ook bijdragen aan ondervoeding en dus kleinere elanden.

"Afnemende schedelomvang kan een vroege indicator zijn van bevolkingsverandering, " zegt Vucetich. "We kijken waarschijnlijk naar een populatie in transitie, en de gezondste overgang zou vrijwel zeker inhouden dat de predatie van wolven op Isle Royale wordt hersteld."

Aanpassing aan klimaatverandering is al zwaar voor elanden; het toevoegen van de huidige onbalans in de roofdier-prooi-dynamiek legt extra druk op het ecosysteem van Isle Royale. Puttend uit zes decennia aan gegevens, de Isle Royale Winter Study zal later deze winter verschijnen om de effecten van bevolkingsveranderingen in het ecosysteem van het eiland te documenteren.

Ondertussen, de National Park Service is van plan om deze winter haar beslissing bekend te maken over het al dan niet herintroduceren van wolven op Isle Royale.