Вероятность смешанного скрещивания двух видов певчих птиц снижается с потеплением весны

Глобальное потепление климата считается серьёзной угрозой для многих организмов, но не все его последствия обязательно вредны. Исследование Университета Хельсинки, опубликованное в Evolution, показывает, что два вида птиц по-разному реагируют на потепление весенних температур, что помогает смягчить негативные эффекты конкуренции и смешанного скрещивания.

Мухоловка-белошейка — мелкая воробьиная птица, расширяющая свой европейский ареал на север в ответ на глобальное потепление. Около 50 лет назад этот вид начал колонизировать остров Эланд в Балтийском море и с тех пор вытеснил оттуда близкородственный вид — мухоловку-пеструшку — из предпочитаемых местообитаний через конкуренцию за гнездовые участки и гибридизацию. Смешанное скрещивание вредно, поскольку гибридные особи не оставляют потомства.

«Спеша реагировать на изменение климата с разной скоростью, давление необходимости реагировать друг на друга ослабевает», — объясняет Пяйви Сиркия, исследователь из Финского музея естественной истории и соавтор исследования.

Результаты показывают, что изменение среды может иногда способствовать сосуществованию и потенциально предотвращать вымирание близкородственных видов благодаря разной скорости адаптации. Даже небольшие различия в реакции на изменения среды у совместно обитающих видов могут быстро повлиять на уровень репродуктивной изоляции и модели конкурентного исключения. Это указывает на сложность понимания текущих эффектов изменения климата на биоразнообразие.

Совместное исследование учёных из Финского музея естественной истории и Уппсальского университета даёт некоторую надежду для мухоловки-пеструшки в ареале белошейки. Виды по-разному реагируют на локальное повышение весенних температур: белошейкам необходимо сдвигать начало размножения относительно сильнее. Это означает, что поздно размножающиеся пеструшки испытывают сниженный риск смешанного скрещивания.

Корректировка сроков облегчает сосуществование

Более тёплые весенние температуры сдвигают время распускания почек и, следовательно, период максимальной численности насекомых. Это затрагивает многих птиц Северного полушария, зависящих от гусениц для выкармливания птенцов. Оба вида мухоловок мигрируют каждый год из Африции, чтобы питаться и выкармливать птенцов этими питательными личинками. Птицам необходимо синхронизировать начало размножения с пиком обилия пищи. При потеплении весны птицы должны размножаться раньше. За последние 14 лет белошейки сдвинули сроки размножения относительно сильнее, чем пеструшки. Возросшее временное разделение полезно, поскольку пеструшки снижают риск вредной гибридизации с белошейками.

«Время — это один барьер, который снижает межвидовое скрещивание и облегчает сосуществование», — говорит Сиркия.

Почему эти близкородственные и, по-видимому, экологически сходные птицы по-разному реагируют на изменения в общей среде? Вероятное объяснение — небольшие различия в использовании ресурсов. Пеструшки имеют более широкую нишу, включая немного более разнообразный рацион, чем белошейки. Поэтому пеструшки в меньшей степени обязаны синхронизировать начало размножения с сезонным сдвигом пика численности гусениц, вызванным изменением климата.

Формирование репродуктивной изоляции между видами обычно занимает очень много времени, но недавняя зона контакта на Эланде позволяет изучать причины и последствия гибридизации в реальном времени.

Исследование проведено путём тщательного мониторинга более 3200 случаев размножения мухоловок, включая определение количества вылупившихся птенцов в каждой паре и того, сколько из них успешно оперилось. Это дало исследователям понимание важности более раннего размножения для белошеек: при более раннем размножении они успешно выкармливали больше птенцов.