Мигрирующие птицы уменьшаются в размерах из-за потепления климата

Североамериканские перелетные птицы становились меньше в течение последних четырех десятилетий, а их крылья немного удлинились. Обе тенденции, по-видимому, являются реакцией на потепление климата.

Таковы основные выводы нового анализа под руководством Мичиганского университета, основанного на наборе данных о примерно 70 000 североамериканских перелетных птиц 52 видов, погибших при столкновении со зданиями в Чикаго.

С 1978 года сотрудники и волонтеры Филдовского музея собирали мертвых птиц, столкнувшихся со зданиями Чикаго во время весенних и осенних миграций. Для каждого экземпляра проводились множественные измерения тела.

Исследователи проанализировали этот уникальный детальный набор данных для выявления тенденций в размере и форме тела. Биологи обнаружили, что с 1978 по 2016 год размер тела уменьшился у всех 52 видов, причем статистически значимое снижение отмечено у 49 видов.

За тот же период длина крыла значительно увеличилась у 40 видов. Результаты запланированы к публикации 4 декабря в журнале Ecology Letters.

Ведущий автор исследования Брайан Уикс отметил, что результаты были удивительно последовательными. Старший автор — Бенджамин Уингер из Мичиганского университета. Соавтором является Дэвид Э. Уиллард из Филдовского музея, который измерил всех 70 716 птиц, проанализированных в исследовании.

Это исследование является крупнейшим анализом реакции размера тела на современное потепление на основе коллекционных экземпляров и показывает наиболее последовательные масштабные изменения для разнообразной группы птиц.

Связь с потеплением

Несколько линий доказательств указывают на причинно-следственную связь между потеплением и наблюдаемым уменьшением размера тела птиц. Наиболее убедительным доказательством является синхронизация краткосрочных колебаний размера тела и температуры на фоне долгосрочных трендов.

«Периоды быстрого потепления очень тесно связаны с периодами уменьшения размера тела, и наоборот», — сказал Уикс.

Внутри видов животных особи, как правило, мельче в более теплых частях их ареала — закономерность, известная как правило Бергмана.

Ключевые результаты анализа данных

Для каждой птицы измеряли длину кости цевки (тарзуса), длину клюва, длину крыла и массу тела. Длина цевки считается наиболее точным показателем внутривидовой изменчивости размера тела у птиц.

Анализ данных показал:

• Три показателя размера тела — длина цевки, масса тела и PC1 (комплексный показатель общего размера тела) — показали статистически значимое снижение. Длина цевки сократилась в среднем на 2.4% для всех видов.
• Длина крыла показала средний прирост на 1.3%. Виды с наиболее быстрым сокращением длины цевки также демонстрировали наиболее быстрое увеличение длины крыла.
• Средняя летняя температура была достоверно отрицательно связана с размером тела птиц: размер тела уменьшался по мере потепления. Температура в летних местах размножения птиц к северу от Чикаго повысилась примерно на 1 °C (1.8 °F) за время исследования.

Значение и дальнейшие исследования

Авторы предполагают, что сокращение размера тела является реакцией на потепление климата, а увеличение длины крыла может помочь компенсировать потерю массы тела для поддержания эффективности полета во время миграции.

Исследователи планируют проверить эту гипотезу в следующем проекте, а также изучить механизм изменений (например, роль развивающейся пластичности).

Наблюдаемые изменения размера и формы тела птиц незначительны (максимум несколько граммов разницы в массе и несколько миллиметров в длине крыла) и неразличимы невооруженным глазом. Набор данных Филдовского музея подчеркивает ценность коллекций естественно-исторических музеев для понимания изменений в природе с течением времени.

«Когда мы начали собирать данные для этого исследования, мы решали несколько простых вопросов о межгодовых и сезонных вариациях у птиц. Фраза "изменение климата" как современный феномен едва ли была на горизонте. Результаты этого исследования подчеркивают, насколько необходимы долгосрочные наборы данных для выявления и анализа тенденций, вызванных изменениями в нашей среде», — сказал Дэвид Уиллард.