Новое исследование показывает, что яркий свет в измененных человеком ландшафтах, таких как пастбища для скота и поля, может действовать как барьер для большеглазых птиц, потенциально способствуя их упадку.
Исследователи Флоридского музея естественной истории обнаружили тесную связь между размером птичьего глаза, средой обитания и техникой кормодобывания. У птиц, которые держались в тени леса, глаза были больше, чем у тех, что обитали в кронах деревьев, а птиц с относительно маленькими глазами было больше в сельскохозяйственных условиях.
Полученные данные свидетельствуют о том, что размер глаз является недооцененной, но важной чертой, определяющей уязвимость птиц к изменениям в их среде обитания, и может помочь в будущих исследованиях их чувствительности к другой яркой среде, такой как города.
«Многие виды птиц буквально исчезают из сильно нарушенных антропогенных мест обитания, таких как сельскохозяйственные ландшафты», - сказал ведущий автор Ян Оспри, доктор философии. студент Ордуэйской лаборатории сохранения экосистем Флоридского музея и исследователь National Geographic. «Это, вероятно, связано со многими причинами, но в этой статье предполагается, что свет может быть частью этого».
Несмотря на многочисленные исследования того, как свет влияет на состав растительных сообществ, мало исследований было сосредоточено на том, как он влияет на экологию позвоночных. Оспри сказал, что, хотя некоторые результаты исследования могут показаться «простыми задачами», это первое документальное подтверждение взаимосвязи между светом, размером глаз и тем, как птицы ориентируются в своем мире.
Свет особенно важен для птиц, которые используют свое зрение для обнаружения пищи. Большие глаза содержат больше фоторецепторов и являются общей чертой хищных птиц, таких как совы и хищные птицы, что позволяет им различать изображения на больших расстояниях и в более темных условиях.
Но большие глаза также могут быть подвержены передержке и бликам при ярком освещении. Предыдущие исследования показали, что слишком много света может подавлять птиц, заставляя их изменять свое пищевое поведение и снижать бдительность к угрозам.
В течение четырех лет Оспри и его коллега из Университета Флориды, доктор философии. Студентка Фелисити Ньюэлл, соавтор исследования, наблюдала за птицами в облачных лесах северного Перу, части тропических Анд, горячей точки глобального биоразнообразия. В этих лесах свет структурирован по вертикальному градиенту, мощный в пологе и все более слабый по мере того, как он проникает в самые темные части подлеска. Пробелы в кроне открываются пятнами поразительной яркости, изменяя интенсивность света «в бесконечно малых масштабах», - сказал Оспри. «Вы можете перейти от очень темного к очень яркому в пределах нескольких дюймов».
Быстрые, драматические изменения в ландшафте отражаются в разнообразии птиц: разница в высоте 1000 футов может обнаружить совершенно отдельное птичье сообщество.
В этом регионе также расположены небольшие фермы с пастбищами для скота и овощными полями, часто перемежающиеся островками сохранившегося леса. По словам Ньюэлла, широкий диапазон окружающего света, от глубокого темного леса до широкой открытой местности, стал идеальной моделью для измерения использования птицами света.
Оспри и Ньюэлл измерили размер глаз по отношению к размеру тела у 240 видов, которые составляют сообщество птиц облачных лесов Амазонаса, их исследовательского региона.
Они обнаружили, что насекомоядные птицы с самыми большими глазами были «дальновидными» видами, которые ловят добычу на лету, например мухоловки. Размер глаз у «близоруких» видов, которые охотятся в тускло освещенном подлеске, увеличивался по мере того, как они жили ближе к земле. Одним из таких большеглазых видов является тапакуло с рыжими отверстиями, Scytalopus femoralis, птица, обитающая только в Перу. Оспри сказал, что этот вид ведет себя так же, как мышь, бегая по лесной подстилке в поисках насекомых в замшелых бревнах и под корнями деревьев.
Для групп птиц, которые питаются фруктами, семенами и нектаром - кормом, не требующим отлова, - размер глаз не зависит от того, в какой части леса они обитают.
Исследователи также прикрепили крошечные светочувствительные рюкзаки к 71 птице, представляющей 15 основных видов. Датчики отслеживали интенсивность света, с которым сталкивались птицы в течение нескольких дней, давая первое представление об их световой «микросреде».
Из этих 15 видов птицей, обитавшей в самой темной среде, была рыжая антпитта, Grallaria przewalskii, еще один вид, обитающий исключительно в Перу, который проводит большую часть своей жизни, гуляя по лесной подстилке. Синешапочная танагра, Thraupis cyanocephala, жила в самых ярких условиях.
Исследователи также обнаружили, что размер глаз коррелирует с численностью вида в сельскохозяйственных условиях, при этом более распространены птицы с меньшими глазами, что позволяет предположить, что птицы, лучше приспособленные к темному подлеску леса, с трудом приспосабливаются к паводку. света в поле, сказал Оспри.
Предварительные результаты последующих исследований показывают, что эти закономерности сохраняются в глобальном масштабе. Тенденция может также распространиться на городские районы, которые, по его словам, «в некотором роде представляют собой экстремальные формы сельскохозяйственных ландшафтов».
На самом деле, красношейный воробей, Zonotrichia capensis, птица, наиболее часто встречающаяся на сельскохозяйственных полях, также является самым многочисленным видом в латиноамериканских городах, сказал Ньюэлл..
Это исследование является первым результатом проекта Оспри и Ньюэлла, в котором изучалось влияние климата и землепользования на птиц в облачных лесах.
«В этом исследовании новые технологии прекрасно используются для ответа на один из главных вопросов экологии - как уровень освещенности влияет на ниши птиц и их уязвимость к изменению среды обитания», - сказал Скотт Робинсон, выдающийся ученый Ордуэй в Музей Флориды.
Но технология требовала немного МакГайверинга: датчики света не передают данные напрямую, а это означало, что Оспри пришлось найти способ получить их обратно. Решение состояло в том, чтобы приклеить радиометку к чувствительному датчику и использовать хирургический клей, чтобы прикрепить пакет к спине птицы, держась достаточно долго, чтобы получить значимую информацию, но отсоединяясь через несколько дней. Затем Оспри карабкался по крутым хребтам, через густые кусты и бамбук с антенной в руке, чтобы достать ее.
Они также должны были выбрать виды птиц, которые будут сотрудничать: крупные танагеры, туканы и древолазы были исключены из-за их сильных клювов и склонности к агрессивному поведению. Тем не менее, три дорогих импортных сенсора были изжеваны и уничтожены.
«Когда вы работаете с технологиями в полевых условиях, вы должны иметь сильное чутье на трагедию», - сказал Оспри.
Оспри и Ньюэлл выразили благодарность большой команде - около 100 человек - полевым помощникам, хозяевам, сотрудникам заповедника и членам сообщества, которые внесли свой вклад в проект.
Оспри также является сотрудником Института биоразнообразия UF.