28 июля, 2021

SolusNews.com

Последние новости

Ученые утверждают, что изменение климата не является причиной уменьшения размеров птиц

Согласно новому исследованию, изменение климата не является причиной уменьшения размеров перелетных птиц в Северной Америке.

Исследователи из Мичиганского университета проанализировали более 70 000 перелетных птиц, собранных после столкновения со зданиями с 1970-х годов.

В 2019 году команда обнаружила, что произошло «статистически значимое» уменьшение размеров тела птиц, а их крылья стали немного длиннее.

Первоначально они полагали, что изменения были эволюционной адаптацией к ранней весенней миграции, вызванной изменением климата.

Но теперь команда обнаружила, что птицы меняют размер и форму независимо от изменения времени их миграции.

Они говорят, что степень, в которой физические изменения являются причиной изменения климата, «требует тщательного рассмотрения».

Прокрутите вниз, чтобы увидеть видео

На фото представлены некоторые образцы из коллекций полевой коллекции, в том числе восточные, крайние левые луга, и овсянки индиго, крайние справа.

«Мы знаем, что морфология птиц оказывает значительное влияние на эффективность и скорость полета», – сказала автор исследования Маркита Зимова, биолог-эволюционист из Мичиганского университета.

Поэтому нам стало любопытно, приведет ли давление окружающей среды, стимулирующее весеннюю миграцию, к естественному отбору для получения более длинных крыльев.

Мы обнаружили, что птицы меняют размер и форму независимо от изменения времени их миграции, что было удивительно.

«Фенологические изменения» – сдвиги в сроках годовых циклов животных, например, во время миграции, – обычно рассматриваются как результат изменения климата.

Белогорлые воробьи из коллекции Полевого музея, собранные после врезания в окна в Чикаго

Белогорлые воробьи из коллекции Полевого музея, собранные после врезания в окна в Чикаго

Многочисленные исследования показали, что птицы мигрируют раньше весной по мере потепления мира, создавая «эволюционное давление», чтобы мигрировать быстрее и раньше достигать мест размножения.

Ученым также давно известно, что некоторые виды мельче в более теплых частях их среды обитания – закономерность, называемая «правилом Бергмана», названная в честь немецкого биолога 19 века Карла Бергманна.

Одно из объяснений правила Бергмана состоит в том, что у более крупных животных отношение площади поверхности к объему ниже, чем у мелких животных, поэтому они выделяют меньше тепла и остаются более теплыми в более холодном климате.

Меньший объем, большая потеря тепла

Чем больше отношение площади поверхности животного к объему, тем больше тепла оно теряет по сравнению с его размером.

Чем крупнее животное, тем меньше отношение площади поверхности к объему и, следовательно, тем меньше относительная площадь потери тепла.

Это означает, что для похожих животных разного размера большому животному будет легче поддерживать свою температуру.

Другими словами, чем больше, тем теплее.

Источник: Лэнс Манхэм.

Применяя правило Бергманна, исследователи определили возможное объяснение уменьшения размера тела.

Изменение климата (и более теплый климат) могло эффективно снизить потребность в этой эволюционной тактике.

Другими словами, птицы стали меньше, потому что им не нужно было согреваться.

Это все еще так, но новые результаты противоречат предположениям о том, что предыдущие изменения в миграции и размере тела связаны.

И новое исследование, и Бумага 2019, который первоначально описывал изменения в размере тела и длине крыла, был основан на анализе 70 716 образцов птиц 52 видов в Музее Филда в Чикаго, штат Иллинойс.

Коллекция посвящена мелкотелым певчим птицам, среди которых большинство изученных составляют воробьи, камышевки и дрозды.

Птицы были собраны после столкновения со зданиями Чикаго во время весенних и осенних миграций между 1978 и 2016 годами.

В ходе исследования 2019 года в местах летнего размножения птиц к северу от Чикаго наблюдалась температура около 1,8 градуса по Фаренгейту (1 градус Цельсия).

Для этого нового исследования исследователи проверили связь между изменениями в размере (морфологическими изменениями) и ранней весенней миграцией – тем, что в биологии известно как «фенологические изменения».

Орнитолог и директор коллекций Полевого музея Дэвид Уиллард.  В 2019 году в рамках исследования команда измерила 70 716 птиц 52 видов, зафиксировав размеры и форму их тела.

Орнитолог и директор коллекций Полевого музея Дэвид Уиллард. В 2019 году в рамках исследования команда измерила 70 716 птиц 52 видов, зафиксировав размеры и форму их тела.

Многочисленные исследования показали, что птицы мигрируют раньше весной по мере потепления.  На фото белогорлые воробьи из коллекции Филдского музея в Чикаго.

Многочисленные исследования показали, что птицы мигрируют раньше весной по мере потепления. На фото белогорлые воробьи из коллекции Филдского музея в Чикаго.

Неожиданно они обнаружили, что морфологические и фенологические изменения происходят параллельно, но кажутся несвязанными или «дискретными».

READ  Творчество пережило первое околосмертное переживание на Марсе

В целом птицы, гнездящиеся в северном полушарии, обычно мигрируют на север весной, чтобы воспользоваться растущим числом насекомых и появляющихся растений, а также обилием мест для гнездования.

Осенью, когда температура начинает падать, а насекомые и другие питательные вещества становятся более доступными, птицы снова перемещаются на юг.

Исследователи также обнаружили, что ранние весенние мигранты сейчас прибывают примерно на пять дней раньше, чем четыре десятилетия назад, а ранние осенние мигранты направляются на юг примерно на 10 дней раньше, чем раньше.

Кроме того, последние осенние мигранты, которые уезжают, теперь уезжают примерно на неделю позже, чем они привыкли, и поэтому в целом период осенней миграции значительно увеличился.

На фотографии представлены некоторые из тысяч птиц в коллекции Полевого музея.

На фотографии представлены некоторые из тысяч птиц в коллекции Полевого музея.

«Необычно иметь набор данных, который может одновременно дать представление о нескольких аспектах глобальных изменений, таких как фенология и морфология», – сказал старший автор исследования Бен Вингер из Мичиганского университета.

Я был впечатлен тем, что данные о столкновениях ясно показали, что весенняя миграция идет быстрее.

Специалисты по наблюдению за столкновениями в Чикаго собирали эти данные о столкновениях птиц со зданиями в течение 40 лет.

Тем временем птицы меняли время своих миграций способами, которые не могли быть заметны до тех пор, пока не был исследован набор данных в целом.

Новое исследование было опубликовано в Журнал экологии животных.

Меньшие тела, более длинные крылья: о чем сообщила команда в 2019 году?

В 2019 году в журнале Ecology Letters группа ученых из Мичиганского университета сообщила, что с 1978 года почти 52 проанализированных вида птиц испытали уменьшение размеров тела и одновременное увеличение длины крыльев.

«На основании предыдущих исследований у нас были веские основания ожидать, что повышение температуры приведет к уменьшению размера тела», – сказал в то время автор исследования и орнитолог Брайан Уикс из Мичиганского университета.

Что шокировало, так это то, насколько это было последовательным. Я был невероятно удивлен, что все эти виды реагируют таким схожим образом.

READ  Из 75 миллионов вакцинированных людей 5800 заразились COVID-19, а 74 умерли.

В то время эксперты связывали измеренное уменьшение размеров тела с более высокими температурами в местах гнездования птиц.

Поскольку меньшие тела более эффективно рассеивают тепло, более мелкие птицы могли получить конкурентное преимущество благодаря естественному отбору.

Но предыдущее исследование не проверяло, были ли изменения размера тела и длины крыла вызваны климатическими изменениями сроков миграции.

В исследовании, опубликованном в июне 2021 года в Журнале экологии животных, они проверили эту ссылку.

Для каждого из 52 видов исследователи оценили временные тенденции в морфологии и изменения в сроках миграции.

Затем они проверили связь между видоспецифичными темпами фенологических и морфологических изменений, учитывая потенциальные эффекты расстояния миграции и широты размножения.

«Фенологическое изменение» относится к изменениям в сроках годичных циклов животных, таких как время миграции, в то время как «морфология» относится к форме и размеру тела.

Исследователи не нашли доказательств того, что темпы фенологических изменений с годами позволяют прогнозировать скорость одновременных изменений морфологических признаков.

Другими словами, как отмечается в исследовании 2019 года, нельзя винить в раннем миграционном поведении из-за изменения климата малый размер тела.

Достижения в области фенологии, такие как раннее весеннее цветение цветковых растений и изменения морфологии, включая уменьшение размеров тела, являются одними из наиболее распространенных биологических реакций на глобальное потепление.

Во многих исследованиях реакции растений и животных на адаптацию к потеплению климата изучались фенологические или морфологические изменения, но лишь немногие смогли изучить и то, и другое одновременно.

Глубина набора музейных данных позволила команде под руководством единой системы обмена сообщениями одновременно изучить множественные реакции на глобальное потепление и проверить связи между ними.

«Часто предполагается, что морфологические изменения, вызванные климатом, и изменения сроков миграции должны взаимодействовать, чтобы облегчить или ограничить адаптивные реакции на изменение климата», – сказал Уикс.

«Но, насколько мне известно, это еще не было экспериментально проверено в крупном масштабе из-за отсутствия данных».