Zinātnieki apgalvo, ka klimata pārmaiņas nav iemesls, kāpēc putni samazinās

Klimata pārmaiņas nav iemesls, kāpēc ziemeļamerikā gājputnu skaits samazinās, teikts jaunajā pētījumā.

Mičiganas universitātes pētnieki analizēja vairāk nekā 70 000 gājputnu, kas savākti pēc iekļūšanas ēkās kopš 1970. gadiem.

Komanda atklāja, ka putnu ķermeņa izmērs samazinājās statistiski nozīmīgi, savukārt to spārni kļuva nedaudz garāki.

Sākotnēji viņi uzskatīja, ka izmaiņas ir evolucionāra pielāgošanās, lai risinātu agrā pavasara migrāciju, ko izraisījušas klimata pārmaiņas.

Bet komanda tagad ir atklājusi, ka putnu izmērs un forma mainās neatkarīgi no to migrācijas laika izmaiņām.

Viņi saka, ka tas, ka fiziskās izmaiņas ir klimata pārmaiņu cēlonis, “prasa rūpīgi apsvērt”.

Ritiniet uz leju, lai skatītu videoklipu

Attēlā ir daži eksemplāri no Field Collection kolekcijas, ieskaitot austrumu, kreisās pļavas un indigo buntes, kas atrodas labajā pusē

“Mēs zinām, ka putnu morfoloģija būtiski ietekmē lidojuma efektivitāti un ātrumu,” sacīja pētījuma autore Markita Zimova, Mičiganas universitātes evolucionārā biologe.

Tāpēc mums radās interese par to, vai vides spiediens, lai veicinātu pavasara migrāciju, novestu pie dabiskas garāku spārnu izvēles.

Mēs noskaidrojām, ka putnu izmērs un forma mainās neatkarīgi no to migrācijas laika izmaiņām, kas bija pārsteidzoši.

“Fenoloģiskās izmaiņas” – izmaiņas dzīvnieku gada ciklos, piemēram, migrācijas laikos, parasti tiek uzskatītas par klimata pārmaiņu rezultātiem.

Baltkakla zvirbuļi no Fīlda muzeja kolekcijām, kas sapulcējušies pēc tam, kad Čikāgā ietriecās logos

Baltkakla zvirbuļi no Fīlda muzeja kolekcijām, kas sapulcējušies pēc tam, kad Čikāgā ietriecās logos

Vairāki pētījumi ir parādījuši, ka putni migrē agrāk pavasarī, pasaulei sasilstot, radot “evolūcijas spiedienu”, lai migrētu ātrāk un agrāk sasniegtu vairošanās vietas.

Zinātnieki jau ilgu laiku zina arī to, ka dažas sugas to dzīvotnes siltākajās vietās ir mazākas – tas tiek dēvēts par “Bergmaņa valdīšanu”, kas nosaukts 19. gadsimta vācu biologa Karla Bergmaņa vārdā.

Viens no Bergmana noteikuma skaidrojumiem ir tāds, ka lielākiem dzīvniekiem ir mazāka virsmas laukuma un tilpuma attiecība nekā mazākiem dzīvniekiem, tāpēc tie izstaro mazāk siltuma un siltāk uzturas vēsākā klimatā.

Mazāks tilpums, lielāki siltuma zudumi

Jo lielāka ir dzīvnieka virsmas un tilpuma attiecība, jo vairāk siltuma tas zaudē attiecībā pret tā lielumu.

Jo lielāks ir dzīvnieks, jo mazāka ir virsmas un tilpuma attiecība, un tāpēc siltuma zudumiem relatīvā platība ir mazāka.

Tas nozīmē, ka līdzīgas formas dažāda lieluma dzīvniekiem liels dzīvnieks temperatūru uzturēs vieglāk.

Citiem vārdiem sakot, būt lielākam nozīmē būt siltākam.

Avots: Lance Mangham

Piemērojot Bergmaņa likumu, pētnieki identificēja iespējamo izskaidrojumu ķermeņa lieluma samazināšanai.

Klimata pārmaiņas (un siltāks klimats) varēja efektīvi samazināt nepieciešamību pēc šīs evolūcijas taktikas.

Citiem vārdiem sakot, putni kļuva mazāki, jo viņiem nevajadzēja palikt siltiem.

Tas joprojām notiek, bet jaunie atklājumi ir pretrunā ar ierosinājumiem, ka iepriekšējās migrācijas un ķermeņa lieluma izmaiņas ir saistītas.

Gan jaunais pētījums, gan 2019. gada dokuments, kas sākotnēji aprakstīja ķermeņa lieluma un spārnu garuma izmaiņas, tika balstīta uz 70 716 putnu paraugu analīzi no 52 sugām Lauka muzejā Čikāgā, Ilinoisā.

Kolekcijā galvenā uzmanība ir pievērsta maza auguma dziesmu putniem, lielāko daļu pētīto veidojot zvirbuļu, kārpu un strazdu sugas.

Putni tika savākti pēc sadursmes ar Čikāgas ēkām pavasara un rudens migrācijas laikā laikā no 1978. līdz 2016. gadam.

2019. gada pētījuma laikā putnu vasaras pavairošanas vietās temperatūra uz ziemeļiem no Čikāgas bija aptuveni 1,8 grādi pēc Fārenheita (1 grādi pēc Celsija).

Šajā jaunajā pētījumā pētnieki pārbaudīja saikni starp lieluma izmaiņām (morfoloģiskām izmaiņām) un agru pavasara migrāciju – to, kas bioloģijā ir pazīstams kā “fenoloģiskas izmaiņas”.

Ornitologs un Lauku muzeja kolekciju direktors Deivids Vilards.  2019. gadā pētījuma ietvaros komanda izmēra 70 716 putnus no 52 sugām, reģistrējot viņu ķermeņa izmērus un formas.

Ornitologs un Lauku muzeja kolekciju direktors Deivids Vilards. 2019. gadā pētījuma ietvaros komanda izmēra 70 716 putnus no 52 sugām, reģistrējot viņu ķermeņa izmērus un formas.

Negaidīti viņi atklāj, ka morfoloģiskās un fenoloģiskās izmaiņas notiek paralēli, bet šķiet, ka tās nav saistītas vai “diskrētas”.

Parasti putni, kas ligzdo ziemeļu puslodē, pavasarī mēdz migrēt uz ziemeļiem, lai izmantotu kukaiņu un topošo augu skaita pieaugumu un ligzdošanas vietu pārpilnību.

Rudenī, kad temperatūra sāk pazemināties un kukaiņi un citas barības vielas kļūst arvien pieejamākas, putni atkal virzās uz dienvidiem.

Pētnieki arī atklāj, ka agrā pavasara migranti tagad ierodas apmēram piecas dienas ātrāk nekā pirms četrām desmitgadēm, savukārt agrā rudens migranti dodas uz dienvidiem apmēram 10 dienas agrāk nekā agrāk.

Tāpat pēdējie rudens migranti, kas tagad aizbrauc, aizbrauc apmēram nedēļu vēlāk, nekā viņi ir pieraduši, un tāpēc kopumā rudens migrācijas sezonas periods ir ievērojami pagarināts.

Attēlā redzami daži no tūkstošiem putnu, kas atrodas Lauka muzeja kolekcijās

Attēlā redzami daži no tūkstošiem putnu, kas atrodas Lauka muzeja kolekcijās

“Tas ir neparasti, ja mums ir datu kopa, kas vienlaikus var sniegt ieskatu vairākos globālo pārmaiņu aspektos – piemēram, fenoloģijā un morfoloģijā,” sacīja vecākais pētījuma autors Bens Vingers no Mičiganas universitātes.

Mani pārsteidza tas, ka sadursmes dati skaidri liecināja par pavasara migrācijas progresu.

Sadursmju vērotāji Čikāgā šos datus par putnu celtniecības sadursmēm vāc 40 gadus.

Tikmēr putni mainīja savu migrācijas modeļu laiku tādos veidos, kas nebija uztverami, līdz tika pārbaudīta datu kopa kopumā.

Jaunais pētījums tika publicēts Dzīvnieku ekoloģijas žurnāls.

Mazāki ķermeņi, garāki spārni: Par ko komanda ziņo 2019. gadā?

Mičiganas Universitātes vadītā komanda žurnālā Ecology Letters 2019. gadā ziņoja, ka gandrīz 52 analizētajām putnu sugām kopš 1978. gada ir samazinājies ķermeņa lielums un vienlaikus palielinājies spārnu garums.

“Mums bija pamatots iemesls sagaidīt, ka paaugstināta temperatūra novedīs pie ķermeņa lieluma samazināšanās, pamatojoties uz iepriekšējiem pētījumiem,” toreiz teica pētījumu autors un ornitologs Braiens Weekss no Mičiganas universitātes.

Šokējošais bija tas, cik tas bija konsekvents. Es biju neticami pārsteigts, ka visas šīs sugas reaģē tik līdzīgi.

READ  Pasaulē vecākais arheoloģiskais krāteris var nebūt vulkāns

Tajā laikā eksperti saistīja izmērītu ķermeņa lieluma samazinājumu ar siltāku temperatūru putnu vairošanās vietās.

Tā kā mazāki ķermeņi efektīvāk izkliedē siltumu, mazie putni, iespējams, ir ieguvuši konkurences priekšrocības, ko veicina dabiskā atlase.

Bet iepriekšējā pētījumā netika pārbaudīts, vai ķermeņa lieluma un spārnu garuma izmaiņas ir izraisījušas ar klimatu saistītas izmaiņas migrācijas laikā.

2021. gada jūnija pētījumā, kas publicēts Dzīvnieku ekoloģijas žurnālā, viņi pārbaudīja šo saiti.

Katrai no 52 sugām pētnieki novērtēja morfoloģijas laika tendences un migrācijas laika izmaiņas.

Pēc tam viņi pārbaudīja saistību starp sugām raksturīgiem fenoloģisko un morfoloģisko izmaiņu rādītājiem, ņemot vērā migrācijas attāluma un vairošanās platuma iespējamo ietekmi.

“Fenoloģiskās izmaiņas” attiecas uz izmaiņām dzīvnieku ikgadējo ciklu laikā, piemēram, migrācijas laikos, bet “morfoloģija” attiecas uz ķermeņa formu un izmēru.

Pētnieki neatrada pierādījumus tam, ka fenoloģisko izmaiņu ātrums gadu gaitā prognozētu morfoloģisko pazīmju vienlaicīgu izmaiņu ātrumu.

Citiem vārdiem sakot, agrīnas migrācijas uzvedību klimata pārmaiņu dēļ nevar pārmest mazu ķermeņa izmēru, kā atzīmēts 2019. gada pētījumā.

Fenoloģijas sasniegumi, piemēram, ziedošu augu agra pavasara ziedēšana un morfoloģijas izmaiņas, tostarp ķermeņa lieluma samazināšanās, ir viena no visbiežāk sastopamajām bioloģiskajām reakcijām uz globālās sasilšanas temperatūru.

Daudzos pētījumos par augu un dzīvnieku reakcijām uz pielāgošanos klimata sasilšanai ir aplūkotas fenoloģiskas vai morfoloģiskas izmaiņas, taču tikai retais ir spējis pārbaudīt abus vienlaikus.

Lauka muzeja datu kopas dziļums ļāva UM vadītajai komandai vienlaikus pārbaudīt vairākas atbildes uz globālo sasilšanu un pārbaudīt saikni starp tām.

“Bieži tiek pieņemts, ka klimata izraisītām morfoloģiskām izmaiņām un migrācijas laika izmaiņām ir jāsadarbojas, lai vai nu atvieglotu, vai ierobežotu adaptīvas reakcijas uz klimata pārmaiņām,” sacīja Weeks.

“Bet tas, manuprāt, datu trūkuma dēļ līdz šim nav eksperimentāli pārbaudīts lielā mērogā.”

Angelica Johnson

"Tīmekļa praktizētājs. Sašutinoši pazemīgs ēdiena entuziasts. Lepns twitter advokāts. Pētnieks."

Atbildēt

Jūsu e-pasta adrese netiks publicēta. Obligātie lauki ir atzīmēti kā *

Back to top