Wetenschappers die muizen uit het Andesgebergte in Patagonië bestudeerden, merkten iets op dat ze niet konden verklaren:de muizen uit de westelijke kant van de bergen waren groter dan die uit het oosten, maar DNA zei dat ze allemaal van dezelfde soort waren. De onderzoekers onderzochten de schedels van 450 muizen uit de zuidpunt van Zuid-Amerika en ontdekten dat bestaande biologische wetten de grootteverschillen niet verklaarden. In plaats daarvan, in een nieuw artikel in het Journal of Biogeography , brachten de wetenschappers een nieuwe hypothese naar voren:de muizen op de westelijke hellingen waren groter omdat die kant van de bergketen meer regen krijgt, wat betekent dat er meer voedsel voor de muizen is om te eten.

"Er zijn een heleboel ecogeografische regels die wetenschappers gebruiken om trends te verklaren die we steeds weer in de natuur zien", zegt Noé de la Sancha, een onderzoeksmedewerker bij Chicago's Field Museum, een assistent-professor Milieuwetenschappen en -studies aan de DePaul University, en de corresponderende auteur van het artikel. "Met dit artikel denk ik dat we misschien een nieuwe hebben gevonden:het regenschaduweffect kan veranderingen in grootte en vorm bij zoogdieren veroorzaken."

De muizen die de la Sancha en zijn collega's in dit onderzoek onderzochten, zijn ruige, zachtharige muizen, Abrothrix hirta. "Het zijn heel schattige kleine dwazen, ze hebben zachte witte buiken", zegt de la Sancha. "Ze leven in de bergen, wat ze uniek maakt, maar ze worden ook op lagere hoogten gevonden. Over het algemeen zijn ze niet erg goed bestudeerd."

De la Sancha's collega, Pablo Teta van het Museo Argentino de Ciencias Naturales "Bernardino Rivadavia" in Buenos Aires, Argentinië, begon de ruige zachtharige muizen te bestuderen als onderdeel van zijn proefschrift. "Hij zag dat sommige individuen van de soort heel groot waren en sommige heel klein. Hij dacht dat het verschillende soorten waren. Maar hun mitochondriaal DNA suggereerde dat ze één soort waren, ook al zijn ze zo verschillend", herinnert de la Sancha zich. . "We wilden onderzoeken waarom dat is, om te zien of ze een of andere regel volgden."

Er zijn veel "regels" van de natuur die patronen verklaren die we in het leven zien. De regel van Bergmann verklaart bijvoorbeeld waarom dieren van dezelfde soort groter zijn op hogere breedtegraden. Witstaartherten in Canada zijn groter en omvangrijker dan hun magere Floridian neven. De regel van Bergmann legt uit dat dit komt omdat een dikker lichaam in verhouding tot je oppervlakte je helpt om de warmte beter vast te houden, net zoals grote stukken voedsel er langer over doen om af te koelen dan kleinere hapjes.

Om te proberen een patroon te vinden om de verschillen in grootte te verklaren, gebruikten de onderzoekers statistische analyses om metingen van 450 muizenschedels te vergelijken. Vervolgens probeerden ze hun bevindingen in kaart te brengen op verschillende biologische regels om te zien of ze geschikt waren. De regel van Bergmann werkte niet; er was geen sterke correlatie tussen de grootte van de muis en hoe ver noordelijk of zuidelijk het exemplaar leefde. Andere regels benadrukken de rol van temperatuur of neerslag, met gemengde resultaten voor verschillende groepen en situaties. Dit team vond die breedtegraad, of een van de 19 andere bioklimatische, temperatuur- of neerslagvariabelen, niet het beste om de verschillende vormen en maten van de muizen te beschrijven. Er leek echter wel een patroon met lengtegraad te zijn:hoe ver oost of west de muizen leefden.

De la Sancha en zijn collega's realiseerden zich dat dit te maken zou kunnen hebben met wat biologen de 'resource-regel' noemen. "Deze regel suggereert dat waar er meer bronnen zijn, individuen van dezelfde soort groter zijn dan wanneer er minder bronnen zijn", zegt de la Sancha. "Sommige hertenmuizen die in woestijnen en andere habitats worden aangetroffen, zijn bijvoorbeeld meestal kleiner in drogere delen van hun habitat. Een andere hypothese suggereert dat sommige dieren de neiging hebben kleiner te zijn in bergen dan in aangrenzende vlaktes in Noord-Amerika. Onze studie vond een gemengd resultaat van deze regels."

De grootte van muizen leek de regel van de hulpbronnen te volgen, maar de vraag bleef:waarom waren er meer hulpbronnen op de westelijke hellingen van de zuidelijke Andes dan op de oostelijke hellingen? De la Sancha had een "Eureka!" moment tijdens het lesgeven aan een klas studenten aan de Chicago State University.

"Geloof het of niet, toen ik ecologie doceerde, was een van de dingen waar ik les over gaf het regenschaduweffect", zegt de la Sancha.

Het regenschaduweffect is een product van de manier waarop waterdamp over bergketens reist. De lucht boven de oceaan neemt waterdamp op en naarmate de oceaan van nature opwarmt, stijgt deze waterdamp. Overheersende winden, zoals de straalstroom die van west naar oost gaat, stuwen deze lucht van de oceaan naar het land, en terwijl de lucht zich een weg baant over bergketens, wordt het kouder naarmate het hoger wordt. De waterdamp in de koude lucht condenseert en valt als regen. Als de berg echt hoog is, zal de lucht opraken van vocht tegen de tijd dat het de andere kant van de top bereikt. "In wezen zal de ene kant van de berg vochtig en regenachtig zijn, en de andere kant zal koude, droge lucht hebben. Op sommige bergen is het verschil extreem. De ene kant kan een tropisch regenwoud zijn, en de andere kant zal bijna woestijn zijn. zoals', zegt de la Sancha. "Er is een regenschaduweffect in de meeste bergen op aarde, we zien dit fenomeen over de hele wereld."

Midden in zijn lezing realiseerde de la Sancha zich dat de regenschaduw zou kunnen verklaren waarom er meer voedsel was aan de westkant van de Andes, en dus waarom de muizen daar groter waren. "Diezelfde dag ging ik naar huis en schreef aan Pablo", herinnert hij zich. "Ik had zoiets van, 'Kerel, we moeten praten over de regenschaduw.'"

De regenschaduw kwam inderdaad keurig overeen met de grootte van de knaagdieren - de eerste keer, voor zover De la Sancha weet, dat iemand de effecten van de regenschaduw op de grootte van zoogdieren heeft aangetoond. En hoewel het tot nu toe slechts voor één soort muis is aangetoond, vermoedt de la Sancha dat hij en zijn collega's een grotere waarheid hebben ontdekt - misschien zelfs de basis voor een eigen regel ooit.

"Het is opwindend, omdat het mogelijk iets universeler is. We denken dat het meer een regel dan een anomalie is", zegt de la Sancha. "Het zou de moeite waard zijn om het op veel verschillende taxa te testen."

De bevindingen kunnen echter betekenen dat de ruige zachtharige muizen, en veel van hun medezoogdieren, een moeilijke tijd tegemoet gaan. "Het enge deel is dat we laten zien dat klimaatpatronen, in ieder geval tot op zekere hoogte, belangrijk zijn om de morfologie van de muizen te bepalen - hun vorm en grootte, direct of indirect via de bronnen die ze kunnen vinden", zegt de la Sancha. "Met klimaatverandering weten we dat we het hele jaar door dramatische temperatuurveranderingen en veranderingen in neerslag zullen zien. Hoewel dit misschien niet de belangrijkste variabelen zijn die het welzijn van de muizen beïnvloeden, zijn ze belangrijk bij het bepalen van beschikbare voedselbronnen ." Als de weerspatronen veranderen en de planten die in de regio groeien beïnvloeden, kunnen de muizen misschien niet meer gedijen zoals ze ooit deden.

Bovendien, merkt De la Sancha op, dieren trekken al bergen op om te ontsnappen aan de effecten van klimaatverandering. "Op een gegeven moment heb je geen berg meer", zegt hij. "Je kunt nergens anders heen. We weten niet wat er gaat gebeuren, maar het lijkt niet goed."

De onduidelijke toekomst van deze muizen in het licht van klimaatverandering is volgens de la Sancha een goede reden om dieren als muizen te bestuderen die vaak onopgemerkt blijven. "Het is belangrijk om te begrijpen hoe weinig we weten over de meeste kleine zoogdieren", zegt hij. "Ze kunnen goede indicatoren zijn voor langetermijnveranderingen in onze omgeving. We moeten ze meer bestuderen. Onze bevindingen laten ook zien waarom museumcollecties zo belangrijk zijn. Dit onderzoek was gebaseerd op museumcollecties uit Argentinië, Chili en de VS. een samensmelting van jaren en jaren van verzamelen en grote datasets.

"Dit artikel zou niet mogelijk zijn geweest zonder museumcollecties en benadrukt het belang van museum- en collectiegebaseerd onderzoek en de wereldwijde ondersteuning ervan", merkt Teta op. "Dit soort onderzoek helpt ons de globale, universele regels van hoe het leven op aarde werkt beter te begrijpen." + Verder verkennen

Vreemd gevormd muizensperma kan worden gebruikt om soorten van elkaar te onderscheiden