Изменения морфологии птиц в Израиле за 70 лет, вероятно, вызванные глобальным потеплением
Исследователи из Тель-Авивского университета обнаружили изменения в морфологии многих птиц в Израиле за последние 70 лет, которые они интерпретируют как реакцию на изменение климата. Масса тела у одних видов уменьшилась, а у других увеличилась длина тела — в обоих случаях это повышает отношение площади поверхности к объёму. Исследователи утверждают, что это стратегии для облегчения потери тепла в окружающую среду. Они заявляют: «Птицы явно изменились в ответ на меняющийся климат. Однако это решение может быть не полностью адекватным, особенно по мере продолжения роста температур».
Исследование провели проф. Шай Меири и аспирант Шахар Дубинер из Школы зоологии, Факультета наук о жизни имени Уайза и Музея естественной истории имени Штейнхардта при Тель-Авивском университете. Статья опубликована в Global Ecology and Biogeography.
Проф. Меири объясняет, что согласно правилу Бергмана, сформулированному в XIXм веке, особи видов птиц и млекопитающих, живущие в холодном климате, как правило, крупнее особей того же вида, живущих в более тёплом климате. Это связано с тем, что отношение площади поверхности к объёму выше у более мелких животных, что позволяет больше терять тепло (преимущество в тёплых регионах), и ниже у более крупных тел, минимизируя потерю тепла (польза в холодном климате). Основываясь на этом правиле, учёные недавно предсказали, что глобальное потепление приведёт к уменьшению размеров животных, с возможным исключением: птицы, живущие в антропогенной среде (например, голуби, домовые воробьи и чёрная ворона), могут увеличиться в размерах из-за возросшей доступности пищи — явление, уже наблюдаемое у млекопитающих, таких как шакалы и волки.
Опираясь на обширную коллекцию птиц Музея естественной истории имени Штейнхардта при ТАУ, исследователи искали изменения в морфологии птиц за последние 70 лет в Израиле. Они изучили около 8000 взрослых особей 106 различных видов, включая:
- Перелётных птиц, ежегодно пролетающих через Израиль (например, пеночка-теньковка, белый аист и чёрный канюк).
- Оседлых диких птиц (как сойка, филин и каменная куропатка).
- Синантропных птиц, живущих рядом с человеком.
Была построена сложная статистическая модель с различными параметрами для оценки морфологических изменений — массы тела, длины тела и длины крыла — за соответствующий период.
Шахар Дубинер сообщает, что их «результаты показали сложную картину. Мы выявили два разных типа морфологических изменений: одни виды стали легче — их масса уменьшилась, а длина тела осталась неизменной; в то время как другие стали длиннее — их длина тела увеличилась, а масса осталась неизменной. Вместе они составляют более половины изученных видов, но между двумя группами практически не было overlap — почти ни одна из птиц не стала одновременно и легче, и длиннее. Мы считаем, что это две разные стратегии борьбы с одной и той же проблемой, а именно с повышением температур. В обоих случаях отношение площади поверхности к объёму увеличивается (либо за счёт увеличения числителя, либо уменьшения знаменателя) — что помогает телу терять тепло в окружающую среду. Противоположное, то есть уменьшение этого отношения, не наблюдалось ни у одного из видов».
Эти изменения наблюдались по всей стране, независимо от питания, и у всех типов видов: оседлых птиц; синантропных видов — которые, вопреки прогнозам, продемонстрировали изменения, аналогичные другим птицам; и перелётных. Однако было выявлено различие между двумя стратегиями: изменения длины тела чаще происходили у перелётных птиц, в то время как изменения массы тела были более типичны для неперелётных птиц. Сам факт обнаружения таких изменений у перелётных птиц, прилетающих из Азии, Европы и Африки, позволяет предположить, что мы наблюдаем глобальный феномен. Исследование также показало, что влияние изменения климата с течением времени на морфологию птиц в 10 раз сильнее, чем влияние аналогичных различий в температуре между географическими районами.
Дубинер продолжает: «Наши результаты показывают, что глобальное потепление вызывает быстрые и значительные изменения в морфологии птиц. Но каковы последствия этих изменений? Должны ли мы беспокоиться? Это проблема или, наоборот, обнадёживающая способность адаптироваться к меняющейся среде? Такие морфологические изменения за несколько десятилетий, вероятно, не представляют собой эволюционную адаптацию, а скорее определённую фенотипическую пластичность, проявляемую птицами. Мы опасаемся, что за такой короткий период существует предел пластичности или эволюционного потенциала этих признаков, и у птиц могут закончиться эффективные решения по мере продолжения роста температур».