Наступление последнего ледникового периода, возможно, вынудило некоторые виды птиц отказаться от их миграции на север на тысячи лет, говорится в новом исследовании, проведенном орнитологом из Университета Небраски в Линкольне.
Опубликованное 20 сентября в журнале Science Advances исследование бросает вызов давнему предположению, что птицы просто сократили свои миграционные полеты, когда ледники продвинулись на юг, чтобы покрыть большую часть Северной Америки и северной Европы около 21 000 лет назад.
Исследование пришло к выводу, что появление ледников в этих регионах вместо этого действовало как «адаптивный переключатель», который отключил миграционное поведение, превратив тропики из холодного курорта в долгосрочное место жительства для определенных видов птиц.
Из 29 видов, мигрирующих на большие расстояния, изученных в ходе исследования, 20, вероятно, стали непригодными для жизни в северных районах размножения, согласно моделям, разработанным исследователями. Когда климат снова потеплел и ледники отступили обратно в Арктику, эти виды, по-видимому, возобновили свои сезонные миграции.
Ведущий автор Роберт Зинк сказал, что выводы могут изменить то, как ученые реконструируют историю миграции птиц.
«Это коренным образом меняет то, как мы изучаем эволюцию миграции и думаем о миграционном поведении птиц», - сказал Зинк, профессор природных ресурсов и биологических наук в Небраске.
Замораживание миграции
Исследователи в целом согласны с тем, что миллионы лет назад многие птицы не мигрировали из тропиков. Но по мере того, как глобальный климат начал теплеть, некоторые виды отважились выйти за пределы своей естественной среды обитания, чтобы извлечь выгоду из лучших возможностей для размножения и кормления, предоставляемых более длинными днями и богатой насекомыми средой северных широт.
Эти виды в конце концов отваживались уходить все дальше и дальше от своих мест обитания, в конце концов останавливаясь, когда они достигали среды, которая не могла поддерживать их в течение осени и зимы. Они продолжали мигрировать на юг, когда сезонные температуры упали, а источники пищи иссякли.
В этом контексте Цинк сказал, что его гипотеза предполагает, что история происхождения миграции птиц просто претерпела многократные перезагрузки, при этом «миграционный механизм» птиц останавливался для каждого из 20 или около того ледниковых периодов, покрывавших Землю в течение последние 2,5 миллиона лет.
«Миграции обходятся дорого и рискованно», - сказал Зинк, куратор отдела зоологии в Государственном музее Университета Небраски. «Они обходятся дорого с точки зрения безопасности, энергии - всего, что только можно себе представить».
Вместо того, чтобы оплачивать эти расходы, чтобы добраться до мест размножения, которые наступающие ледники сократили до крошечных долей их прежнего размера, сказал он, птицы вместо этого прибегают к своему наследственному состоянию: тропическим домашним телам.
«Некоторых из них загнали так далеко на юг, что мигрировать уже не было преимуществом в физической форме, потому что дополнительной молоди, которую они могли производить к югу от ледника, было недостаточно, чтобы компенсировать затраты на миграцию», - Зинк. сказал, а затем вернуться в тропики и восстановить свою территорию.
Для некоторых людей это настолько необычно, что у них могут возникнуть проблемы с пониманием этого - за исключением того, что это способ объяснить своим классам эволюцию миграции в первую очередь. Итак, в В том смысле, что я предлагаю, нет ничего нового. Что нового в этом, так это то, что (появление миграции), вероятно, происходило много раз».
Перерисовка карты
Зинк и его соавтор, Обри Гарднер из Университета Миннесоты, провели свое исследование, используя компьютерную модель, которая связала современное распределение видов птиц с климатическими переменными - температурой, осадками, сезонностью - которые характеризуют их среду обитания.. Сравнивая эти климатические условия с условиями, существовавшими во время последнего ледникового периода, модель нанесла на карту регионы, которые, вероятно, могли поддерживать существование каждого из этих видов примерно от 21 000 до 12 000 лет назад..
Во многих случаях, по словам Зинка, модель либо не находила пригодных для жизни регионов за пределами тропиков, либо располагала места обитания настолько крошечными, что они с трудом могли бы поддерживать значительные популяции вида.
«Некоторые виды, вероятно, были просто вытеснены (немного) к югу от ледников, и их среда обитания была достаточно обширной, чтобы они, возможно, сохранили некоторую миграционную способность», - сказал он. «Но для других, я думаю, было так мало предсказанной среды обитания, что они просто прекратили миграцию вообще.
"Эта эволюция миграции - очень (изменчивая) вещь. Обычно, когда мы думаем об эволюции, мы думаем об отдельных, уникальных событиях в эволюционной истории. Но в этом случае способность к миграции заложена в птицах. У них есть способность ориентироваться по солнцу, звездам, магнитному полю (Земли). У них есть способность накапливать большое количество жира и поддерживать миграцию через залив. Птицы достаточно (адаптивны) в своем поведении и физиологии. что это не было повторным изобретением какого-то невероятного феномена."
И если некоторые виды действительно переходили из оседлого состояния в миграционное и обратно, исследователям следует рассмотреть возможность соответствующей обрезки определенных эволюционных деревьев, сказал Зинк. По его словам, многие эволюционные деревья в настоящее время рассматривают миграцию как необратимую черту, а не изменчивое поведение, и это предположение может дезинформировать обсуждение того, когда и где она возникла.
«Я хотел указать, что это было реальной опасностью и заблуждением, которое совершается: отображение чего-то на эволюционном дереве, где функция - миграция или оседлый образ жизни - меняется быстрее, чем появляются новые виды», - сказал он.«Вы бы совсем по-другому построили историю миграции».