Яркий свет вытесняет большеглазых птиц из изменённых человеком ландшафтов

Новое исследование показывает, что яркий свет в изменённых человеком ландшафтах, таких как пастбища и сельскохозяйственные поля, может служить барьером для птиц с большими глазами, потенциально способствуя их сокращению.

Исследователи из Florida Museum of Natural History обнаружили сильную связь между размером глаз птиц, средой обитания и техникой добычи пищи. Птицы, державшиеся в тени леса, имели глаза больше, чем те, что обитали в пологе, а птицы с относительно маленькими глазами были более многочисленны в сельскохозяйственных угодьях.

Результаты предполагают, что размер глаз — это упускаемый из виду, но важный признак, определяющий уязвимость птиц к изменениям среды обитания, и может помочь в будущих исследованиях их чувствительности к другим ярким средам, например, городам.

«Многие виды птиц буквально исчезают из сильно нарушенных антропогенных местообитаний, таких как сельскохозяйственные ландшафты», — сказал ведущий автор Ян Ауспрей. — «На это, вероятно, много причин, но эта работа предполагает, что свет может быть одной из них».

Несмотря на многочисленные исследования о влиянии света на состав растительных сообществ, мало работ было посвящено тому, как он определяет экологию позвоночных. Ауспрей отметил, что хотя некоторые результаты исследования могут показаться «очевидными», это первая работа, документирующая взаимосвязь между светом, размером глаз и тем, как птицы ориентируются в своём мире.

Свет особенно важен для птиц, которые используют зрение для поиска пищи. Большие глаза содержат больше фоторецепторов и являются общей чертой хищных птиц, таких как совы и ястребы, позволяя им различать изображения на большем расстоянии и в более тёмных условиях.

Но большие глаза также могут быть чувствительны к переэкспозиции и бликам в яркой среде. Предыдущие исследования показали, что слишком много света может дезориентировать птиц, заставляя их менять пищевое поведение и снижая бдительность к угрозам.

В течение четырёх лет Ауспрей и его коллега, аспирант Университета Флориды Фелисити Ньюэлл, изучали птиц в горных облачных лесах северного Перу, части тропических Анд — глобальной точки биоразнообразия. В этих лесах свет структурирован по вертикальному градиенту: мощный на уровне полога и постепенно ослабевающий в самых тёмных частях подлеска. Разрывы в пологе создают участки ослепительной яркости, меняя интенсивность света «в бесконечно малых масштабах», сказал Ауспрей.

Быстрые, драматические изменения ландшафта отражаются в разнообразии птиц: разница в 1000 футов по высоте может открыть совершенно другое птичье сообщество.

В регионе также есть небольшие фермы с пастбищами и полями, часто перемежающиеся островками сохранившегося леса. Широкий диапазон окружающего света, от тёмной глубины леса до открытой местности, сделал эту систему идеальной моделью для измерения использования света птицами, сказала Ньюэлл.

Ауспрей и Ньюэлл измерили относительный размер глаз у 240 видов, составляющих сообщество птиц облачного леса в их регионе исследования Амазонас.

Они обнаружили, что самые большеглазые насекомоядные птицы были «дальнозоркими» видами, которые ловят добычу на лету, например, мухоловки. Размер глаз у «близоруких» видов, охотящихся в тускло освещённом подлеске, увеличивался, чем ближе к земле они жили. Один из таких большеглазых видов — Scytalopus femoralis, птица, встречающаяся только в Перу. Ауспрей сказал, что этот вид ведёт себя как мышь, снуя по лесной подстилке в поисках насекомых.

У птиц, питающихся фруктами, семенами и нектаром — объектами, не требующими поимки, — размер глаз не зависел от того, в какой части леса они обитали.

Исследователи также прикрепили крошечные «рюкзачки» с датчиками света к 71 птице, представляющим 15 ключевых видов. Датчики отслеживали интенсивность света, с которой птицы сталкивались в течение нескольких дней, впервые показав их световые «микросреды».

Из этих 15 видов птиц, обитавших в самой тёмной среде, была Grallaria przewalskii, ещё один вид, эндемичный для Перу, который проводит большую часть жизни, ходя по лесной подстилке. Thraupis cyanocephala жила в самых ярких условиях.

Исследователи также обнаружили, что размер глаз коррелировал с численностью вида в сельскохозяйственных угодьях: птицы с меньшими глазами были более распространены. Это говорит о том, что птицы, лучше приспособленные к тёмному подлеску, будут с трудом адаптироваться к потоку света в поле.

Предварительные результаты последующих исследований показывают, что эти закономерности сохраняются в глобальном масштабе. Тенденция также может распространяться на городские районы, которые «в некотором смысле являются крайними формами сельскохозяйственных ландшафтов».

Более того, Zonotrichia capensis, птица, наиболее часто встречающаяся на полях, также является самым многочисленным видом в городах Латинской Америки, сказала Ньюэлл.

Это первое исследование, вышедшее из проекта Ауспрея и Ньюэлл, изучающего, как климат и землепользование влияют на птиц облачных лесов.

«Это исследование превосходно использует новые технологии, чтобы ответить на один из главных вопросов в экологии — как уровень освещённости влияет на экологические ниши птиц и их уязвимость к изменению среды обитания», — сказал Скотт Робинсон.

Но технология потребовала изобретательности: датчики света не передают данные напрямую, поэтому Ауспрею пришлось найти способ их вернуть. Решением стало приклеивание радиометки к хрупкому датчику и хирургическим клеем — всего пакета на спину птицы, чтобы он держался достаточно долго для сбора данных, но откреплялся через несколько дней. Затем Ауспрей карабкался по крутым склонам и через густые заросли с антенной в руках, чтобы забрать датчик.

Также приходилось выбирать виды птиц, которые будут сотрудничать: крупные танагры, туканы и древолазы были исключены из-за сильных клювов и склонности к агрессивному поведению. Тем не менее, три дорогих импортных датчика были разгрызены и уничтожены.

«Когда работаешь с технологиями в полевых условиях, нужно быть готовым к потерям», — сказал Ауспрей.

Ауспрей и Ньюэлл выразили благодарность большой команде — около 100 человек — полевых помощников, принимающих сторон, сотрудников заповедников и местных жителей, которые внесли вклад в проект.