A rovarbeporzók és a virágos növények évmilliókon át együtt fejlődtek. E szoros kapcsolatban a testméretnek is fontos szerepe van: meghatározhatja például, hogy egy méh hozzáfér-e a nektárhoz, fel tudja-e nyitni súlyával a szorosan záródó virágot, illetve mennyi virágport visz magával. Egy spanyol kutatás szerint azonban a klíma melegedésével a magányosan élő méhek többsége kisebbé válhat.

A globális felmelegedés nemcsak azt változtatja meg, hogy egyes élőlények mikor és hol fordulnak elő. Finomabb élettani, alaktani és viselkedési eltolódásokkal is járhat, ezek együttes ökológiai hatását azonban nehéz előre jelezni. Ilyen lehetséges következmény a változó testhőmérsékletű, vagyis ektoterm állatok testméretének csökkenése.

Számos fajnál megfigyelték, hogy a melegebb környezetben petéből fejlődő egyedek végül kisebbek lesznek, mint a hűvösebb körülmények között növekedő fajtársaik. A jelenség okára nincs általánosan elfogadott magyarázat, ám egyre több eredmény utal arra, hogy valóban széles körben létezik. Spanyol kutatók most az Ibériai-félsziget 137 méhfajánál mutatták ki ezt az összefüggést.

## Bergmann szabályától a hőmérséklet–testméret szabályig

A biológiában a 19. század közepétől a 20. század közepéig számos nagy általánosságra törekvő empirikus szabály született. Többségük idővel sok kivételbe ütközött, ezért elveszítette korábbi jelentőségét. A ma is használatos összefüggések egyike Bergmann szabálya, amely szerint a rokon fajok egy csoportján belül hidegebb éghajlaton általában a nagyobb testű fajok dominálnak. Hasonló összefüggést populációs szinten James szabálya ír le.

A kézenfekvő magyarázat a hőháztartás. Ahogy nő egy állat lineáris mérete, testfelszíne nagyjából a méret négyzetével, térfogata viszont annak köbével arányosan növekszik. A nagyobb test ezért kedvezőbb a hő megtartásához, ami hideg éghajlaton különösen fontos. Bergmann szabályát és magyarázatát sok kritika érte, és kivételekben sincs hiány, az ökológusok és evolúcióbiológusok többsége mégis működő összefüggésnek tekinti.

Ez a szabály hosszú, evolúciós időtávon értelmezhető: melegebb éghajlaton a fajok kisebb testméret irányába fejlődhetnek. Ebben a formájában főként a belső hőtermeléssel állandó testhőmérsékletet fenntartó, endoterm állatokra szokás alkalmazni.

Más kérdés, hogy mi történik rövid távon, egyetlen egyed fejlődése során. Laboratóriumi kísérletekben például a Caenorhabditis elegans fonálféreg melegben tartott egyedei átlagosan kisebb méretet érnek el, mint a hűvösebb környezetben fejlődők. Itt nem evolúciós változásról van szó, hiszen egyetlen nemzedéket vizsgálnak.

A környezeti hőmérséklet és a testméret közötti fordított összefüggést sok fajnál, ellenőrzött laboratóriumi körülmények között és terepi megfigyelésekben is kimutatták. Ha a változás néhány nemzedék alatt következik be, az evolúció önmagában aligha magyarázhatja. Az összefüggést a vizsgált ektoterm fajok több mint 80 százalékánál észlelték. A szakirodalom ezt rendszerint elkülöníti Bergmann szabályától, és hőmérséklet–testméret szabálynak nevezi.

A jelenség leegyszerűsítve úgy írható le, hogy magasabb hőmérsékleten a növekedés kezdetben gyorsabb, de hamarabb leáll. Így a melegben fejlődő egyed végül kisebb marad annál, amelyik viszonylag hűvös környezetben nőtt fel.

## Sok magyarázat van, de egyik sem döntő

A hőmérséklet–testméret szabály jól dokumentált, a mechanizmusa viszont továbbra is bizonytalan. Az egyik elképzelés szerint a meleg felgyorsítja az életfolyamatokat: előnyösebbé válhat a korábbi ivarérettség, a gyorsabb szaporodás és a rövidebb életciklus. Ez azonban nem ad választ arra, miért kellene mindennek kisebb testmérettel járnia. A magasabb anyagcsere-intenzitás akár gyorsabb tömeggyarapodást is lehetővé tehetne.

Más hipotézisek szerint magasabb hőmérsékleten kisebbek a sejtek, vagy eltérően reagál a hőre a fehérjeszintézis, illetve a DNS megkettőződése és a sejtek differenciálódása. Gyakran felmerül az oxigénhiány szerepe is.

Az utóbbi magyarázat azért tűnik meggyőzőnek, mert a testméret csökkenése vízi élőlényeknél erőteljesebb, a vízben pedig jóval kisebb az oxigén koncentrációja, mint a levegőben. Ugyanakkor laboratóriumban akkor is megfigyelhető a jelenség, amikor az állatok elegendő oxigénhez jutnak.

Ezt próbálja feloldani az „oxigénhiány szelleme” néven ismert feltevés. Eszerint az evolúciós múltban a magasabb hőmérséklet olyan szorosan kapcsolódott az alacsony oxigénszinthez, hogy a természetes szelekció kiszűrte azokat a genotípusokat, amelyek ilyen körülmények között nagy testű egyedeket hoztak létre. A szervezet tehát ma is kisebb növekedésre válthat a meleg hatására, akkor is, ha ténylegesen nincs oxigénhiány. A magyarázattal szemben óvatosságra ad okot, hogy utólag, az eredeti hipotézis hiányosságainak pótlására született.

A lehetséges mechanizmusokból nincs hiány: egy 2020-as áttekintés 14 különböző magyarázatot sorolt fel. Egyelőre azonban egyik sem vált általánosan elfogadottá.

## A kisebb test az egész ökoszisztémát érintheti

A testméret az élőlények egyik alapvető tulajdonsága. Összefügg a túléléssel, a szaporodási sikerrel és azzal is, hogy egy faj milyen szerepet tölt be az ökoszisztémában. Egy ragadozónak például a túl nagy zsákmány elejthetetlen lehet, a túl kicsi pedig nem feltétlenül fedezi a megszerzésére fordított energiát.

A túl kicsi beporzók súlya kevés lehet egy szorosan záródó virág felnyitásához. Kevesebb virágport vihetnek magukkal, vagy nektárgyűjtés közben nem érintik meg hátukkal a portokot, így a következő virágra sem juttatnak pollent.

Nem valószínű, hogy a felmelegedés hatására minden faj azonos arányban zsugorodna, miközben az ökológiai kapcsolatok változatlanok maradnának. Az egyes élőlénycsoportok eltérő mértékben reagálnak: a beporzó mérete így nem feltétlenül igazodik majd a virágéhoz, a parazita túl nagy lehet a gazdaállathoz képest, a ragadozó pedig elveszítheti a megfelelő méretű zsákmányát. Az ilyen aránytalanságok akár súlyosabban is megzavarhatják az életközösségeket, mint maga a hőmérséklet-emelkedés. Ennek mértéke azonban jelenleg nem jósolható meg biztosan.

## Harminc év alatt szinte minden vizsgált faj kisebb lett

A vadméhek egyedszáma és fajgazdagsága már többféle emberi hatás következtében csökkent, egyes populációk pedig teljesen eltűntek. A spanyol kutatócsoport azt vizsgálta, hogy ehhez társul-e testméretük változása.

A szakemberek egy délkelet-ibériai nemzeti parkban élő 137 méhfaj méretadatait elemezték. A védett területen az általános éghajlati felmelegedéstől eltekintve a méheket feltehetően kevés emberi eredetű hatás érte. Ez azért fontos, mert városokban vagy intenzíven művelt mezőgazdasági területeken nehéz elválasztani a hőmérséklet hatását például a rovarirtó és növényvédő szerekétől.

A méheket két időszakban, 1990 és 1997, illetve 2022 és 2023 között gyűjtötték. Nem méhcsaládokban élő társas fajokról, hanem magányos méhekről volt szó. Ezeknél minden nőstény termékeny, és nincs külön dolgozókaszt. A magányos méhek faj- és méretgazdagsága rendkívül nagy, miközben a beporzók kevésbé ismert csoportját alkotják.

A hálóval befogott példányokat faj szerint azonosították és megmérték a tömegüket. Az ivart is feljegyezték, mert sok hártyásszárnyúnál jelentős méretkülönbség van a nőstények és a hímek között. A fajokat fészkelési módjuk alapján is csoportosították. Az ásó fajok a talajban készítenek fészket, míg mások a felszín közelében, üregekben vagy korhadó fában költenek. Mivel a talaj jó hőszigetelő, a föld alatt fejlődő fajokat feltehetően kevésbé éri a meleg.

A kutatási területhez közeli tíz meteorológiai állomás adatai egyértelmű melegedési irányt mutattak 1990 és 2023 között. Ugyanez alatt az idő alatt a 137 méhfaj közül egy kivételével mindegyik testtömege csökkent.

Az átlagos zsugorodás évente körülbelül 0,7 százalékot tett ki, ami több mint harminc év alatt egyedenként nagyjából 20 milligrammos tömegvesztést jelentett. Az összefüggés akkor is megmaradt, amikor az összes adatot vizsgálták, és akkor is, amikor csak azokat a fajokat vették figyelembe, amelyek mindkét gyűjtési időszakban előkerültek. A csökkenő tendencia a régi és az új minták külön elemzésekor is látszott.

## A nagyobb és a felszín közelében fészkelő fajok érzékenyebbek lehetnek

A fajok nem egyformán reagáltak. A nagyobb méhek általában erőteljesebben zsugorodtak, mint a kisebbek. Ha melegben a nagy test valamilyen – egyelőre nem tisztázott – hátránnyal jár, akkor ésszerűnek tűnik, hogy a nagyobb fajoknál erősebb legyen a változás.

Az ásó méhek mérete kevésbé csökkent, mint a felszínhez közeli üregekben fészkelőké. Ez a különbség azonban csak azoknak a fajoknak a körében volt egyértelmű, amelyek az 1990-es években és 2022–2023-ban is szerepeltek a mintában. A teljes adathalmazban ugyanez csak tendenciaszerűen jelentkezett.

## A terepi kutatás korlátai

A természetes körülmények között végzett vizsgálatokban mindig maradhatnak olyan környezeti tényezők, amelyeket a kutatók nem mértek vagy nem ellenőriztek. A védett terület csökkenti az emberi hatásokból fakadó bizonytalanságot, de nem kínál olyan ellenőrzött körülményeket, mint egy laboratórium. Másfelől 137 méhfaj fejlődésének laboratóriumi vizsgálata rendkívül nehéz lenne, a természet működését pedig nem lehet kizárólag laborban megérteni.

További hiányosság, hogy a tanulmány nem alkalmazott filogenetikai kontrollt. Ez megmutathatta volna, hogy a közeli rokon fajok hasonlóan reagálnak-e a klíma változására, illetve nem csupán bizonyos leszármazási csoportokra jellemző-e az erőteljes méretcsökkenés.

A vizsgálat így sem bizonyítja önmagában, hogy minden megfigyelt változást kizárólag a felmelegedés okozott. Ugyanakkor figyelemre méltó terepi példát ad arra, miként társulhat az emelkedő hőmérséklet egy egész beporzóközösség testméretének csökkenésével. Hogy ez a változás pusztán tudományos érdekesség marad-e, vagy az ökoszisztémák működésében is súlyos következményekkel jár, azt csak hosszabb távon lehet megítélni.

A kutatás Carlos M. Herrera, Alejandro Núñez, Javier Valverde és Conchita Alonso tanulmánya, amely 2023-ban jelent meg az Ecology folyóiratban (DOI: 10.1002/ecy.4128).