Duże cycki i bez doboru naturalnego dostosowują się do wcześniejszego początku wiosny • Alexey Gilyarov • Wiadomości naukowe o "Elementach" • Zoologia, ekologia

Duże cycki i bez doboru naturalnego dostosowują się do wcześniejszego początku wiosny

Bogatka (Parus major) w odpowiedzi na wcześniejszy początek wiosny, przechodzi do reprodukcji wcześniej. Zdjęcie z www.hlasek.com

Aby skutecznie karmić potomstwo w warunkach wcześniejszego początku wiosny, duże cycki (Parus major) powinny zacząć składać jaja wcześniej. Tylko w tym przypadku rodzice, którzy produkują żywność dla kurcząt, będą mogli złapać okres maksymalnej obfitości gąsienic służących jako główne pożywienie. Takie przesunięcie terminu hodowli do wcześniejszych dat (o około 2 tygodnie w okresie ponad czterdziestu lat) faktycznie miało miejsce w populacji wielkiego ssaka w pobliżu Oksfordu. Grupa badaczy wykazała, że ​​to przesunięcie daty składania jaj jest wyjaśnione wyłącznie fenotypową plastycznością zachowania jednostek i nie jest wynikiem doboru naturalnego.

Wielkie cycuszki w gnieździe. Dostaną wystarczającą ilość pokarmu, jeśli ich okres karmienia zbiega się z maksymalną ilością biomasy gąsienicy. Zdjęcie z www.hlasek.com

Globalne ocieplenie rozwija się tak szybko, że wiele zwierząt i roślin okazuje się być słabo przystosowanych do już zmienionych warunków. Tak więc w Europie Zachodniej wiosna na podstawie znaków fenologicznych (np. Kwitnienie liści na niektórych gatunkach drzew) rozpoczyna się teraz średnio 12-14 dni wcześniej niż 40-50 lat temu.Jednocześnie wiadomo, że wiele zjawisk sezonowych w życiu roślin i zwierząt nie jest dostosowanych do zmian temperatury (które mogą się znacznie różnić z roku na rok), ale do zmian długości światła dziennego – fotoperiod.

Jeśli ptaki odlatują na dalekie, ciepłe ziemie na zimę, cofnij się na sygnał fotoperiod (jak to zwykle bywa), a następnie, lecąc do miejsc gniazdowania na północy, mogą stwierdzić, że nie ma warunków, których się spodziewano wcześniej. Więc, pied flycatchers (Ficedula hypoleuca) powracający z Afryki do Holandii wypadają z przesuniętego kalendarza fenologicznego. Zanim muchołówki zaczną karmić pisklęta, maksymalna liczba gąsienic, ich głównych obiektów żywieniowych, już przemija. W związku z tym, wskaźnik przeżycia kurcząt jest znacznie zmniejszony (Both i in., 2006, patrz także nowości na temat "Elements", a ocieplenie na północy Europy powoduje, że pisklęta z piskląt z głodują). Można tylko mieć nadzieję, że wektor doboru naturalnego ma na celu przesunięcie początku migracji z zimowisk na wcześniejsze okresy: w końcu ptaki, które cofają się przed innymi, będą miały większe szanse na opuszczenie potomstwa.

Zimowa ćma (Operophtera brumata). Od lewej do prawej: mężczyzna, kobieta (jej skrzydła są zredukowane) i gąsienica. Samice składają jaja na drzewach jesienią. Wiosną gąsienice zjadają je wiosną. Gdy gąsienice zakończą karmienie i wyrosną, opadają na ziemię, gdzie przepoczwarzają. Liczbę upadłych gąsienic szacuje się za pomocą specjalnych pułapek. Zdjęcia z www.schmetterling-raupe.de

W przypadku ptaków, które nie latają na inne szerokości geograficzne w celu zimowania, rzeczy zazwyczaj (ale nie zawsze!) Lepiej. Wraz z nadejściem wiosny zaczynają one wcześniej rozmnażanie i mają czas na karmienie piskląt, podczas gdy duża liczba ich obiektów żywnościowych pozostaje. Opublikowano w najnowszym numerze magazynu Nauka Publikacja Anne Charmantier i jej współpracowników z Wydziału Zoologii na Uniwersytecie Oksfordzkim poświęcona jest analizie, w jaki sposób, w odpowiedzi na wcześniejszy początek wiosny, zmieniają się daty hodowli dużych cycków (Parus major).

Ryc. 1. A – średnia data zniesienia jaj (w dniach, począwszy od 1 kwietnia) dużego gatunku od 1961 r. do 2007 r .; B – średnia data złożenia jaj wielkich (w dniach od 1 kwietnia) w zależności od całkowitej ilości ciepła (suma maksymalnych temperatur dziennie w ° C od 1 marca do 25 kwietnia) przez cały okres badania. Ryc. z danego artykułuNauka

Badacze mają do swojej dyspozycji szczegółowe dane na temat biologii piersi w Wytham Forest (las Wytham) w pobliżu Oxfordu, wskazując, że w 47 latach obserwacji (1961-2007), samice bogate zaczęły składać jaja 14 dni wcześniej (ryc. 1-A). Jeśli porównamy średni czas składania jaj i ilość ciepła otrzymanego w danym roku na wiosnę (suma maksymalnych temperatur dziennie dla okresu od 1 marca do 25 kwietnia), okazuje się, że wartości te wykazują bardzo wyraźną korelację (ryc. 1). B): im cieplejsza wiosna, tym wcześniej cycki zaczynają reprodukcję.

Ryc. 2. D – okres osiągania maksimum biomasy gąsienic zimowej ćmy (w dniach, począwszy od 1 kwietnia) od 1961 r. do 2007 r .; E – okres osiągania maksimum biomasy gąsienic zimowej ćmy (dni od 1 kwietnia) w funkcji całkowitej ilości ciepła (suma maksymalnych temperatur dziennie w ° C od 1 marca do 25 kwietnia) w ciągu ostatnich 33 lat. Ryc. z danego artykułuNauka

Strategia przesunięcia terminu reprodukcji na wcześniejszy jest niezwykle istotna, ponieważ tylko w tym przypadku rodzice karmiący pisklęta mogą złapać szczyt obfitości gąsienic, które często stanowią główną część ich ofiary.W okolicach Oksfordu gąsienice ćmy zimowej odgrywają ważną rolę w składzie pokarmu dostarczanego przez rodziców pisklętom. Operophtera brumata (patrz także Winter Moth). Te motyle wykluwają się z poczwarek w ziemi bliżej upadku. Samice, w przeciwieństwie do normalnych uskrzydlonych samców, mają zredukowane skrzydła i muszą wspiąć się na pnie drzew, gdzie będzie występować krycie i składanie jaj. Jajka kładzione na drzewach w zagłębieniach kory i pod porostami zimują, a gąsienice wyrastające z nich zaczynają żerować na pączkujących pąkach i młodych liściach. Gąsienice osiągające maksymalny rozmiar spadają z drzew na ziemię, gdzie się przepoczwarzają. Oszacowując liczbę gąsienic spadających z góry za pomocą specjalnych pułapek, można ocenić ich liczebność, a data, w której połowa zarejestrowanych gąsienic spada (data połowicznego opadu) jest tradycyjnie brana za wskaźnik momentu osiągnięcia maksymalnej biomasy gąsienic.

Ryc. 3 Korelacja między średnią datą złożenia jajek wielkoowocowych a okresem osiągania maksimum biomasy gąsienicy ćmy zimowej (obie daty w dniach rozpoczynających się 1 kwietnia) w ciągu ostatnich 33 lat. Ryc.z danego artykułuNauka

Data maksymalnej biomasy gąsienic w długim okresie obserwacji również przesunęła się do wcześniejszych okresów (zob. Rys. 2-D), a także, podobnie jak w przypadku średniej daty składania jaj w teście, bardzo wyraźna korelacja z sumą temperatur w okresie od marca do kwietnia ( Ryc. 2-E). Nie jest zaskakujące, że wysoce wiarygodna dodatnia korelacja występuje również między datą maksymalnej biomasy gąsienic a średnią datą składania jaj przez sikora (ryc. 3).

Autorzy omawianej pracy dochodzą do wniosku, że obserwowane przesunięcie w czasie rozrodczości w populacji piersi z lasu Whitham nie wynika z doboru naturalnego, ale z indywidualnej plastyczności w zachowaniu jednostek. Założenie to potwierdza, po pierwsze, fakt, że te same ptaki, które hodują więcej niż jeden sezon, zmieniają datę składania jaj, w zależności od tego, jak ciepła jest wiosna. Po drugie, obliczenie przesunięcia średnich dat i wariancji cechy (daty składania jaj) pokazuje, że tempo jej zmiany w ciągu 47 lat jest zbyt duże, aby można je było wytłumaczyć selekcja w populacji, gdzie średni czas generowania wynosi około dwóch lat. Identyfikacja indywidualnej zmienności na podstawie daty złożenia jaj wskazuje, że jest nieznaczna.Innymi słowy, wszystkie osoby zachowują się mniej więcej podobnie.

Co ciekawe, w innej dobrze przebadanej populacji dużych cycków (w Holandii) zmienność tej cechy jest znacznie wyższa, ale stopień zmiany, który nastąpił w okresach reprodukcji jest znacznie mniejszy (Nussey i wsp., 2005).

Źródło: Anne Charmantier, Robin H. McCleery, Lionel R. Cole i in. Adaptacyjna fenotypowa plastyczność w odpowiedzi na zmiany klimatu u dzikiego ptactwa Nauka. 2008. V. 320. P. 800-803.

Zobacz: również:
1) Czy Cresswell, Robin McCleery. Ile czasu potrzeba, aby zapewnić sobie długoterminową zmienność temperatur? Journal of Animal Ecology. 2003. V. 72. str. 356-366.
2) Ocieplenie na północy Europy sprawia, że ​​pisklęta muchołówki "Żywioły" głodują, 05/05/2006.
3) Christiaan Both, Sandra Bouwhuis, C. M. Lessells, Marcel E. Visser. Zmiana klimatu i spadek populacji ptaków wędrownych dalekiego zasięgu // Natura. 2006. V. 441. P. 81-83.
4) Daniel H. Nussey, Erik Postma, Phillip Gienapp, Marcel E. Visser. Wybór na podatną fenotypową plastyczność w populacji dzikiego ptactwa // Nauka. 2005. V. 310. str. 304-306.

Alexey Gilyarov


Like this post? Please share to your friends:

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: