o projektu

Globalno zatopljenje jedan je od najvažnijih uzroka nestajanja kukaca diljem planete. Tjelesna temperatura većine kukaca raste s temperaturom njihova staništa, pa kukci za sprječavanje pregrijavanja mogu koristiti dva mehanizma: bijeg (ponašanje) i/ili aklimatizaciju (fiziologija). Međutim, nepoznato je kako i u kojoj mjeri kukci koriste ove odgovore. Planiramo nadoknaditi ovaj nedostatak znanja istraživanjem otpornosti mrava - široko rasprostranjenih i ekološki važnih kukaca. Koristit ćemo prirodni gradijent temperature na Jadranskim otocima koji su, kao gotovo zatvoreni ekosustavi, idealni laboratoriji klimatskih promjena.

Inovativnim i opsežnim mjerenjima mikroklime, fiziološke termoregulacije i strategija ponašanja mrava na jadranskim otocima, testirat ćemo dvije središnje hipoteze biologije globalnih promjena: 1) hipotezu termalnog krajolika koja predviđa da termalna heterogenost krajolika određuje regulaciju tjelesne temperature ponašanjem i 2) hipotezu specijalist-generalist koja pretpostavlja da populacije u stabilnim uvjetima toleriraju uži raspon temperature i imaju više performanse. Zagrijavanje na Mediteranu veće je od globalnog prosjeka, stoga je posebno važno razumjeti učinke zatopljenja baš u toj regiji te predvidjeti budući sastav zajednica kukaca.

motivacija

mediteranska regija

Mediteranska regija obuhvaća područje koje okružuje Sredozemno more i uglavnom je izložena mediteranskoj klimi za koju su karakteristična topla suha ljeta te blage kišne zime. Globalno zatopljenje izraženije je u mediteranskoj regiji nego u ostatku svijeta, pa je ta regija savršena za rano dokumentiranje prilagodbi organizama na povišene temperature. Ovaj trend jačeg zagrijavanja u mediteranskoj regiji naročito je zabrinjavajuć, jer je upravo mediteranska regija jedno od svjetskih žarišta bioraznolikosti, pa bi negativni utjecaj globalnog zagrijavanja u toj regiji mogao dovesti do alarmantnih gubitaka biološke raznolikosti. Doduše, ovaj trend zagrijavanja u mediteranskoj regiji omogućava nam da istražimo odgovore kukaca na visoke temperature u već termalno stresnim mediteranskim staništima gdje se moraju nositi s temperaturnim izazovima bez presedana. U Hrvatskoj, mediteranska regija jedna je od tri biogeografske regije i pokriva gotovo 40 % površine Hrvatske.

Newbold, T., Oppenheimer, P., Etard, A. & Williams, J. J. Tropical and Mediterranean biodiversity is disproportionately sensitive to land-use and climate change. Nat. Ecol. Evol. 4, 1630-1638 (2020).
Lionello, P. & Scarascia, L. The relation between climate change in the Mediterranean region and global warming. Reg. Environ. Chang. 18, 1481-1493 (2018).

klimatske promjene

Klimatske promjene odnose se na dugoročne promjene u Zemljinoj klimi, a uključuju porast temperature, promjene u obrascima oborina s češćim i intenzivnijim sušama te ekstremne vremenske pojave poput toplinskih valova, poplava, uragana ili snježnih oluja. Globalno zatopljenje koje trenutno doživljavamo prvenstveno je potaknuto ljudskim aktivnostima i odvija se neviđenom brzinom. Od predindustrijskog razdoblja, globalne temperature porasle su za više od 1°C, a predviđa se da će porasti za dodatni 1°C u sljedećih 25 godina. Ova stopa zatopljenja 10 je puta brža nego što je bila prosječna stopa nakon posljednjeg ledenog doba. Posljedice globalnog zatopljenja ozbiljne su, a uključuju promjene u raspodjeli i intenzitetu oborina, ubrzano podizanje razine mora te intenzivnije toplinske valove. Mnoge vrste neće moći izdržati toplinski stres dugoročnog povećanja temperature ili toplinskih valova, a očekuje se da će se stope izumiranja ubrzati. Globalno zatopljenje također je jedan od brojnih čimbenika koji doprinose opadanju broja kukaca, narušavajući njihovu ulogu u ciklusu hranjivih tvari, oprašivanju, kontroli štetnika i obnovi tla.

Matthews, H. D. & Wynes, S. Current global efforts are insufficient to limit warming to 1.5°C. Science (80-. ). 376, 1404-1409 (2022).
Meehl, G. A. & Tebaldi, C. More intense, more frequent, and longer lasting heat waves in the 21st century. Science (80-. ). 305, 994-997 (2004).
Urban, M. C. Accelerating extinction risk from climate change. Science (80-. ). 348, 920-923 (2015).
Wagner, D. L., Grames, E. M., Forister, M. L., Berenbaum, M. R. & Stopak, D. Insect decline in the Anthropocene: Death by a thousand cuts. Proc. Natl. Acad. Sci. 118, 1-10 (2021).

ciljevi projekta

Utvrditi razlike u sastavu zajednice mrava pri različitim temperaturama

Otkriti važnost mikroklime u okolici mravinjaka za odluke o skupljanju hrane

Otkriti važnost ponašanja i fiziologije u borbi protiv povišenih temperatura

Mravi na crvenoj zastavici za projekt ClimAnts

zašto mravi?

Mravi su važni

Važni su zbog svoje uloge razlagača i zato što gradnjom mravinjaka prozračuju tlo te ga obogaćuju hranjivim tvarima u okolici svojih mravinjaka. Mravi rasprostranjuju sjemenke brojnih biljaka i hrana su mnogim organizmima. Često se smatraju inženjerima ekosustava jer svojim djelovanjem mijenjaju stanište u kojem žive.

Mravi su globalno rasprostranjeni i brojni

Jedini kontinent na kojem ne žive zasad je Antarktika. Ukupna masa svjetske populacije mrava premašuje ukupnu masu svih populacija divljih sisavaca i ptica zajedno.

Mravi su raznoliki

Broj vrsta mrava trenutno premašuje 14000, među kojima su mravi s velikim brojem ekoloških prilagodbi i raznih veličina. Kao takvi, praktični su jer ih možemo koristiti kao modele za druge kukce različitih veličina.

Mravinjaci mogu biti dugovječni

Jedna kolonija može živjeti na istom mjestu godinama, pa i desetljećima. Zbog toga su mravi izvrsni za praćenje dugoročnih promjena u okolišu.

zašto otoci?

Za proučavanje odgovora kukaca na povišene temperature tražili smo ekosustave koji su izolirani, imaju smanjenu kompleksnost staništa i izloženi su visokim temperaturama. Otoci su baš takvi, gotovo izolirani sustavi, s jako malom stopom imigracije. U Hrvatskoj ih imamo preko 1000!

Dodatno, jadranski otoci nalaze se u mediteranskoj regiji koja se zagrijava brže od globalnog prosjeka. Mediteranska regija ujedno je jedan od centara bioraznolikosti. Dakle, iznimno je važno saznati u kolikoj su mjeri otočne mediteranske populacije ugrožene povišenjem temperature.

područje istraživanja

Odabrali smo otoke u NP Brijuni i NP Mljet, jer ćemo tako imati iste vrste mrava izložene različitim klimatskim uvjetima — hladnijoj klimi na sjeveru i toplijoj na jugu, što nam pruža jedinstvenu mogućnost testiranja lokalnih adaptacija. U NP Brijuni sakupljat ćemo mrave na otocima: Galija, Mali Brijun, Vrsar, Obljak, Gaz, Veliki Brijun. U NP Mljet istraživat ćemo mrave na otocima: Mljet, Tajnik, Glavat, Galicija, Pomeštak i otok Moračnik. Svakom nacionalnom parku pridružit ćemo i kopnena staništa kao kontrole.