Сокращающийся кулик-красношейка расплачивается за быстрое потепление в Арктике, зимой в тропиках
Кулики-красношейки (Calidris canutus canutus) мигрируют между местами размножения в Арктике и зимовками в Западной Африке. Птенцы, вылупившиеся в условиях быстрого потепления, достигают меньших размеров перед началом миграции, так как пропускают пик численности насекомых. Добравшись до мест зимовки в тропиках, они сталкиваются со второй проблемой: их более короткие клювы не могут добраться до любимой пищи — моллюсков. Это создает эволюционное давление в сторону уменьшения размеров тела, но с сохранением длинного клюва.
Эти выводы будут опубликованы 13 мая 2016 года в журнале Science международной командой исследователей.
Изменение климата уменьшает животных
Сокращение размеров тела животных, наблюдаемое у многих таксонов, считается универсальным ответом на изменение климата. Существуют две конкурирующие гипотезы:
- Меньшее тело лучше рассеивает тепло из-за большего соотношения площади поверхности к объему.
- Тела уменьшаются из-за нарушения способности находить достаточно правильной пищи в нужное время, что ведет к недоеданию на ювенильной стадии.
Арктические животные сокращаются быстрее?
Поскольку Арктика нагревается быстрее всего, сокращение размеров там ожидается наиболее выраженным. Однако многие арктические виды — дальние мигранты, проводящие негнездовой сезон в тропиках, где влияние изменения климата менее очевидно.
Ключевой пример: кулик-красношейка
- Места обитания: гнездится на севере Таймыра (Россия), зимует на Banc d'Arguin, Мавритания (Западная Африка).
- Наблюдения: Анализ спутниковых снимков за 33 года показал, что снег в местах размножения тает раньше со скоростью полдня в год (всего более чем на две недели). Отступление снега знаменует начало пика численности насекомых — основной пищи птенцов.
- Результат: Молодые птицы, пойманные на пути в Африку после теплых арктических лет, были мельче и имели более короткие клювы.
Сократившиеся мигранты расплачиваются в тропиках
В Западной Африке выживаемость самых мелких молодых птиц с короткими клювами была вдвое ниже, чем у более крупных.
Причина: Только более крупные птицы с длинными клювами могли добраться до относительно глубоко зарывшихся двустворчатых моллюсков. Птицы с короткими клювами были вынуждены питаться морской травой — плохим источником пищи. Низкая выживаемость «сократившихся» птиц первого года способствует наблюдаемому в настоящее время сокращению популяции красношеек.
Меняется не только размер, но и форма тела
Высокая «премия» за длинный клюв заставляет красношеек менять и форму тела. Современные птицы мельче, но поскольку против мелких птиц с короткими клювами идет отбор, наибольшие шансы на выживание имеют относительно длинноклювые особи.
Вывод: Поскольку мелкие птицы выживают хуже, гипотеза об эволюционной выгоде уменьшения тела отвергается. Вместо этого предполагается, что уменьшение размеров связано с «трофическим несоответствием» на стадии птенца: из-за быстрого наступления арктического лета птенцы теперь вылупляются после стремительно смещающегося пика численности насекомых.
Прогноз: Изменения размеров и формы тела, а также негативные последствия для популяционной динамики, будут широко распространены среди других видов, размножающихся в Высокой Арктике, в будущем.