Động vật có vú độc lạ có một không hai được gọi là sóc đất Bắc Cực. Đó là bởi vì chúng có khả năng không bị đóng băng ngay cả khi nhiệt độ cơ thể giảm xuống dưới 0 độ C, cho phép chúng tồn tại trong khí hậu mùa đông khắc nghiệt ở Bắc Cực. Một nghiên cứu gần đây được công bố trên tạp chí Science kiểm tra hơn 25 năm dữ liệu khí hậu và sinh học.
Những phát hiện mới bao gồm thời gian ngủ đông ngắn hơn và sự khác biệt giữa thời gian ngủ đông của con đực và con cái. Dữ liệu tiết lộ rằng các con cái thức dậy và hoạt động sớm hơn một chút để đối phó với sự nóng lên, điều này có thể có tác động theo hiệu ứng gợn sóng (cả tích cực và tiêu cực) trên toàn bộ chuỗi thức ăn trong các hệ sinh thái này.
Khi còn ở Đại học Alaska Fairbanks hơn 15 năm trước, Cory Williams, Trợ lý giáo sư tại Khoa Sinh học tại Đại học bang Colorado, đã bắt đầu nghiên cứu về sóc đất Bắc Cực. Williams giải thích rằng điều khiến nghiên cứu này trở nên đặc biệt là chúng tôi đang xem xét một kho dữ liệu đủ dài để chỉ ra tác động của biến đổi khí hậu đối với động vật có vú ở Bắc Cực. Chúng tôi có thể chứng minh một mối liên hệ trực tiếp giữa những thay đổi về nhiệt độ với sinh lý và hệ sinh thái của những động vật này.
Tác giả chính của nghiên cứu gần đây nhất, Helen Chmura, đã bắt đầu phân tích khi đang là nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Đại học Alaska Fairbanks vào năm 2018 và hiện đang làm việc với tư cách là nhà nghiên cứu của Sở Lâm nghiệp USDA tại Trạm nghiên cứu Rocky Mountain. Theo Helen Chmura, "Dữ liệu của chúng tôi cho thấy lớp hoạt động tức lớp đất phía trên lớp băng vĩnh cửu, đóng băng muộn hơn vào mùa thu." Chúng cũng không lạnh vào giữa mùa đông như trước đây và chúng tan băng sớm hơn một chút vào mùa xuân. Những thay đổi này tương đương với việc giảm khoảng 10 ngày độ sâu của đất. Quá trình này đã xảy ra chỉ trong 25 năm, "tương đối nhanh chóng."
Sóc đất Bắc Cực sống sót qua mùa đông khắc nghiệt ở Alaska bằng cách ngủ đông hơn nửa năm, làm chậm đáng kể chức năng phổi, tim, não và phần lớn cơ thể. Để giữ cho các mô không bị đóng băng, chúng vẫn cần tiêu tốn năng lượng đủ để tạo ra nhiệt từ chất béo được lưu trữ dưới dạng mỡ. Chúng trồi lên khỏi hang vào mỗi mùa xuân, thường có độ sâu khoảng 1 mét dưới mặt đất, trong trạng thái đói khát nhưng háo hức giao phối.
Chmura và Williams, cùng với các đồng nghiệp khác, đã kết hợp dữ liệu được thu thập bằng cách sử dụng máy đo sinh học với dữ liệu dài hạn về nhiệt độ đất và không khí tại hai địa điểm ở Alaska (phần thuộc Vòng Bắc Cực). Trong cùng khoảng thời gian 25 năm, họ đã đo nhiệt độ của 199 con sóc đất sống tự do. Họ phát hiện ra rằng các con cái đang thay đổi khi chúng kết thúc mùa đông sớm hơn mỗi năm, nhưng các con đực thì không.
Những thay đổi ở con cái phù hợp với sự tan băng sớm hơn vào mùa xuân. Chúng có thể bắt đầu tìm kiếm thức ăn như rễ, chồi, quả và hạt sớm hơn vào mùa xuân và không cần sử dụng nhiều chất béo dự trữ trong quá trình ngủ đông. Theo các nhà khoa học, điều này có thể dẫn đến những lứa sóc con mạnh hơn và tỷ lệ sống sót cao hơn.
Nhược điểm là nếu các con đực tiếp tục ngủ đông mà không thay đổi thói quen, cuối cùng chúng sẽ không kịp dậy để tán tỉnh và giao phối với các con cái. Ở Bắc Cực, nhiều loài săn mồi, bao gồm cáo, sói và đại bàng, sử dụng sóc đất làm nguồn thức ăn chính. Khả năng tiếp xúc với nguy cơ bị ăn thịt nhiều hơn là kết quả trực tiếp của việc hoạt động trên mặt đất sớm hơn.
Điều gì sẽ xảy ra với số lượng loài sóc đất là một bí ẩn số lớn vì việc rút ngắn thời gian ngủ đông, hoạt động sớm hơn không rõ sẽ mang lại cơ hội duy trì nòi giống, nhân rộng cá thể của sóc đất cao hơn hay giảm đi. Mặc dù ngủ đông kéo dài khiến sóc đất cần ít năng lượng hơn và điều này có thể giúp chúng sống sót qua mùa đông, nhưng số lượng sóc đất cũng phụ thuộc vào cách động vật ăn thịt phản ứng với sự thay đổi khí hậu.
Williams trước mắt nhấn mạnh "Báo cáo của chúng tôi cho thấy tầm quan trọng của các bộ dữ liệu dài hạn trong việc hiểu cách các hệ sinh thái đang thích nghi với biến đổi khí hậu." Chmura tán thành quan điểm này và lưu ý rằng: "Cần có một nhóm nghiên cứu chất lượng để tiếp tục thu thập và phân tích dữ liệu như thế này trong 25 năm nữa, đặc biệt là ở Bắc Cực."
Ngoài ra, Brian Barnes của Đại học Alaska Fairbanks và Loren Buck của Đại học Bắc Arizona đã đóng góp cho nghiên cứu. Cả hai đều bắt đầu nghiên cứu này vào những năm 1990 để tìm hiểu làm thế nào sóc Bắc Cực có thể tồn tại trong mùa đông dài, lạnh và không có mặt trời suốt sáu tháng. Những câu hỏi này đã thúc đẩy họ trở thành những người đầu tiên lắp đặt máy đo nhiệt độ đất đầu tiên tại khu vực sóc Bắc Cực sinh sống và khi công nghệ được cải thiện, họ có thể đo nhiệt độ đó trong suốt mùa đông. Khi cả hai đều là sinh viên tại Đại học Alaska Fairbank, Cassandra Duncan và Grace Burrell cũng đã giúp đỡ nghiên cứu.
Cập nhật tin tức công nghệ mới nhất tại fanpage Công nghệ & Cuộc sống