Migracja ptaków
Wędrówki ptaków to regularne sezonowe przemieszczanie się, często na północ i południe, wzdłuż szlaku przelotowego , między lęgowiskami a zimowiskami . Migruje wiele gatunków ptaków . Migracja wiąże się z wysokimi kosztami drapieżnictwa i śmiertelności, w tym z polowań przez ludzi, i jest napędzana głównie dostępnością pożywienia . Występuje głównie na półkuli północnej , gdzie ptaki są kierowane na określone trasy przez naturalne bariery, takie jak Morze Śródziemne czy Morze Karaibskie .
Migracje gatunków, takich jak bociany , turkawki i jaskółki , zostały odnotowane już 3000 lat temu przez autorów starożytnej Grecji , w tym Homera i Arystotelesa , oraz w Księdze Hioba . Niedawno Johannes Leche zaczął rejestrować daty przybycia wiosennych migrantów do Finlandii w 1749 r., A współczesne badania naukowe wykorzystywały techniki, w tym obrączkowanie ptaków i śledzenie satelitarne , aby śledzić migrantów. Zagrożenia dla ptaków wędrownych wzrosły wraz z niszczeniem siedlisk , zwłaszcza miejsc postoju i zimowania, a także konstrukcji, takich jak linie energetyczne i farmy wiatrowe.
Rybitwa popielata jest rekordzistą migracji ptaków na duże odległości, podróżując każdego roku między arktycznymi lęgowiskami a Antarktydą . Niektóre gatunki tubenosów ( Procellariiformes ), takie jak albatrosy , okrążają ziemię, przelatując nad południowymi oceanami, podczas gdy inne, takie jak burzyk Manx , migrują 14 000 km (7600 mil morskich) między swoimi północnymi lęgowiskami a południowym oceanem. Krótsze migracje są powszechne, podczas gdy dłuższe nie. Krótsze migracje obejmują migracje wysokościowe w górach, takich jak Andy i Himalaje .
Wydaje się, że czas migracji jest kontrolowany głównie przez zmiany długości dnia. Migrujące ptaki poruszają się, korzystając z niebiańskich wskazówek ze słońca i gwiazd, ziemskiego pola magnetycznego i map mentalnych.
Poglądy historyczne
Na Pacyfiku tradycyjne techniki znajdowania lądów stosowane przez Mikronezyjczyków i Polinezyjczyków sugerują, że migrację ptaków obserwowano i interpretowano przez ponad 3000 lat. Na przykład w tradycji samoańskiej Tagaloa wysłał swoją córkę Sinę na Ziemię w postaci ptaka Tuli, aby znalazła suchy ląd, a słowo tuli odnosi się konkretnie do ptaków brodzących, często do sieweczki złotej z Pacyfiku. Migracje ptaków zostały odnotowane w Europie co najmniej 3000 lat temu przez starożytnych greckich pisarzy Hezjoda , Homera , Herodota i Arystotelesa . [ potrzebne źródło ] Dwie księgi biblijne dotyczą migracji. Księga Hioba odnotowuje migracje z zapytaniem: „Czy według ciebie jastrząb unosi się, rozkładając skrzydła na południe?” Proroctwo Jeremiasza zawiera następujący komentarz: „Nawet bocian na niebie zna swoje pory roku, a synogarlica , jerzyk i żuraw przestrzegają czasu swego przybycia”.
Arystoteles odnotował, że żurawie przemieszczały się ze stepów Scytii na bagna w górnym biegu Nilu , obserwację tę powtórzył Pliniusz Starszy w swojej Historii Naturalis .
Migracja jaskółek a hibernacja
Arystoteles sugerował jednak, że jaskółki i inne ptaki hibernują. To przekonanie utrzymywało się aż do 1878 roku, kiedy Elliott Coues wymienił tytuły co najmniej 182 artykułów dotyczących hibernacji jaskółek. Nawet „bardzo spostrzegawczy” Gilbert White w swojej pośmiertnie opublikowanej w 1789 roku The Natural History of Selborne zacytował opowieść o jaskółkach znalezionych w kredowym klifie „kiedy był uczniem w Brighthelmstone”, chociaż mężczyzna zaprzeczył jako naoczny świadek . Pisze jednak, że „jeśli chodzi o jaskółki znajdowane w stanie apatii podczas zimy na wyspie Wight lub w jakiejkolwiek części tego kraju, nigdy nie słyszałem o takiej relacji wartej uwagi” i że jeśli wczesne jaskółki „zdarzają się znaleźć mróz i śnieg natychmiast wycofują się na jakiś czas - okoliczność o wiele bardziej sprzyjająca ukrywaniu się niż migracji”, ponieważ wątpi, by „wrócili na tydzień lub dwa na cieplejsze szerokości geograficzne”.
Dopiero pod koniec XVIII wieku przyjęto migrację jako wyjaśnienie zimowego znikania ptaków z północnych klimatów. Thomas Bewick 's A History of British Birds (tom 1, 1797) wspomina raport „bardzo inteligentnego kapitana statku”, który „między wyspami Minorka i Majorka widział wielką liczbę jaskółek lecących na północ” i stwierdza Sytuacja w Wielkiej Brytanii wygląda następująco:
Jaskółki często gnieżdżą się w nocy, gdy zaczynają się gromadzić, nad brzegami rzek i stawów, z czego błędnie przypuszczano, że schodzą do wody.
— Bewicki
Następnie Bewick opisuje eksperyment, w wyniku którego udało się utrzymać przy życiu jaskółki w Wielkiej Brytanii przez kilka lat, gdzie pozostawały ciepłe i suche przez całe zimy. konkluduje:
Eksperymenty te zostały od tego czasu obszernie potwierdzone przez ... M. Natterera z Wiednia ... a wynik wyraźnie dowodzi, co w rzeczywistości jest obecnie powszechnie akceptowane, że jaskółki w żadnym materialnym przypadku nie różnią się od innych ptaków w ich natura i skłonności [do życia w powietrzu]; ale że opuszczają nas, gdy ten kraj nie może już dostarczać im odpowiedniej i naturalnej żywności ...
— Bewicki
Pfeilstörche
W 1822 r. W niemieckim kraju związkowym Meklemburgia znaleziono bociana białego ze strzałą wykonaną z środkowoafrykańskiego drewna liściastego, co dostarczyło jednych z najwcześniejszych dowodów migracji bociana na duże odległości. Ten ptak był określany jako Pfeilstorch , po niemiecku „bocian strzała”. Od tego czasu udokumentowano około 25 Pfeilstörche .
Ogólne wzorce
.jpg)
Migracja to regularny sezonowy ruch, często na północ i południe, podejmowany przez wiele gatunków ptaków. Ruchy ptaków obejmują ruchy wykonywane w odpowiedzi na zmiany w dostępności pożywienia, siedliskach lub pogodzie. Czasami podróże nie są określane jako „prawdziwe migracje”, ponieważ są nieregularne (koczownictwo, najazdy, inwazje) lub tylko w jednym kierunku (rozproszenie, przemieszczanie się młodych z miejsca urodzenia). Migracje charakteryzują się coroczną sezonowością. O ptakach niewędrownych mówi się, że są rezydentami lub prowadzą osiadły tryb życia. Około 1800 z 10 000 gatunków ptaków na świecie to migranci na duże odległości.
Wiele populacji ptaków migruje na duże odległości szlakiem przelotowym. Najczęstszy schemat polega na locie na północ wiosną w celu rozmnażania się w umiarkowanym lub arktycznym lecie i powrocie jesienią na zimowiska w cieplejszych regionach na południu. Oczywiście na półkuli południowej kierunki są odwrotne, ale na dalekim południu jest mniej obszaru lądowego, który mógłby wspierać migracje na duże odległości.
Wydaje się, że główną motywacją do migracji jest jedzenie; na przykład niektóre kolibry decydują się nie migrować, jeśli są karmione przez zimę. Ponadto dłuższe dni lata na północy zapewniają lęgowym dłuższy czas na wykarmienie młodych. Pomaga to dziennym w tworzeniu większych lęgów niż spokrewnione gatunki niemigrujące, które pozostają w tropikach. Jesienią, gdy dni stają się krótsze, ptaki wracają do cieplejszych regionów, gdzie dostępność pożywienia zmienia się nieznacznie w zależności od pory roku.
Te zalety równoważą wysoki stres, koszty wysiłku fizycznego i inne zagrożenia związane z migracją. Drapieżnictwo może nasilić się podczas migracji: sokół Eleonora Falco eleonorae , który rozmnaża się na wyspach Morza Śródziemnego , ma bardzo późny sezon lęgowy, skoordynowany z jesiennym przejściem migrujących wróblowych w kierunku południowym , którymi karmi swoje młode. Podobną strategię przyjmuje borowiec duży , który żeruje na nocnych wędrowcach wróblowatych. Wyższe zagęszczenie ptaków migrujących w miejscach postoju czyni je podatnymi na pasożyty i patogeny, które wymagają zwiększonej odpowiedzi immunologicznej.
W obrębie gatunku nie wszystkie populacje mogą wędrować; jest to znane jako „migracja częściowa”. Częściowa migracja jest bardzo powszechna na kontynentach południowych; w Australii 44% ptaków innych niż wróblowe i 32% gatunków wróblowych to ptaki częściowo wędrowne. W przypadku niektórych gatunków populacja na wyższych szerokościach geograficznych ma tendencję do migracji i często zimuje na niższych szerokościach geograficznych. Ptaki wędrowne omijają szerokości geograficzne, na których inne populacje mogą prowadzić osiadły tryb życia, gdzie mogą już być zajęte odpowiednie siedliska do zimowania. To jest przykład migracji żaby przeskakującej . Wiele w pełni wędrownych gatunków wykazuje migrację żab skokowych (ptaki gniazdujące na wyższych szerokościach geograficznych spędzają zimę na niższych szerokościach geograficznych), a wiele z nich wykazuje alternatywę, migrację łańcuchową, w której populacje „przesuwają się” bardziej równomiernie na północ i południe bez odwracania kolejności.
W populacji często zdarza się, że osoby w różnym wieku i / lub płci mają różne wzorce czasu i odległości. Samice zięby Fringilla coelebs we wschodniej Fennoskandii migrują jesienią wcześniej niż samce, a sikory europejskie z rodzajów Parus i Cyanistes migrują dopiero w pierwszym roku.
Większość migracji rozpoczyna się od startu ptaków z szerokiego frontu. Często front ten zawęża się do jednej lub kilku preferowanych tras zwanych pasami przelotu . Trasy te zazwyczaj biegną wzdłuż pasm górskich lub linii brzegowych, czasem rzek, i mogą wykorzystywać prądy wstępujące i inne wzorce wiatrów lub omijać bariery geograficzne, takie jak duże połacie otwartej wody. Konkretne trasy mogą być zaprogramowane genetycznie lub wyuczone w różnym stopniu. Trasy migracji do przodu iz powrotem są często różne. Powszechnym wzorcem w Ameryce Północnej jest migracja zgodnie z ruchem wskazówek zegara, gdzie ptaki lecące na północ są zwykle bardziej na zachód, a lecące na południe mają tendencję do przesuwania się na wschód.
Wiele, jeśli nie większość, ptaków migruje w stadach. W przypadku większych ptaków latanie w stadach zmniejsza koszty energii. Gęsi w formacji V mogą zaoszczędzić 12–20% energii potrzebnej do samodzielnego lotu. czerwone sęki Calidris canutus i Dunlins Calidris alpina latają w stadach o 5 km / h (2,5 węzła) szybciej niż wtedy, gdy leciały samotnie.
Ptaki latają na różnych wysokościach podczas migracji. Ekspedycja na Mount Everest znalazła szkielety rożeńca północnego Anas acuta i rycyka Limosa limosa na wysokości 5000 m (16 000 stóp) na lodowcu Khumbu . Gęsi pręgogłowe Anser indicus zostały zarejestrowane przez GPS lecące na wysokości do 6540 m (21 460 stóp) podczas przekraczania Himalajów, jednocześnie osiągając najwyższe tempo wznoszenia się na wysokość spośród wszystkich ptaków. Anegdotyczne doniesienia o ich lataniu znacznie wyżej nie zostały jeszcze potwierdzone żadnymi bezpośrednimi dowodami. Ptaki morskie latają nisko nad wodą, ale nabierają wysokości podczas przekraczania lądu, a odwrotny wzór obserwuje się u ptaków lądowych. Jednak większość migracji ptaków mieści się w zakresie od 150 do 600 m (490–2000 stóp). zderzeń z ptakami ze Stanów Zjednoczonych pokazują, że większość kolizji ma miejsce poniżej 600 m (2000 stóp), a prawie żadna powyżej 1800 m (5900 stóp).
Migracja ptaków nie ogranicza się do ptaków, które potrafią latać. Większość gatunków pingwinów (Spheniscidae) migruje pływając. Trasy te mogą obejmować ponad 1000 km (550 mil morskich). Ciemny cietrzew Dendragapus obscurus przeprowadza migrację wysokościową głównie pieszo. Zaobserwowano, że Emus Dromaius novaehollandiae w Australii podczas suszy porusza się pieszo na duże odległości.
Nocne zachowania migracyjne
Podczas nocnej migracji („nocmig”) wiele ptaków wydaje nocne odgłosy lotnicze, które są krótkimi odgłosami kontaktowymi. Prawdopodobnie służą one do zachowania składu migrującego stada i czasami mogą zakodować płeć migrującego osobnika oraz uniknąć kolizji w powietrzu. Nocną migrację można monitorować za pomocą danych z radaru pogodowego, co pozwala ornitologom oszacować liczbę ptaków migrujących danej nocy i kierunek migracji. Przyszłe badania obejmują automatyczne wykrywanie i identyfikację nocnych ptaków migrujących.
Nocni migranci lądują rano i mogą żerować przez kilka dni przed wznowieniem migracji. Ptaki te są określane jako migrujące w regionach, w których występują przez krótki okres między miejscem pochodzenia a miejscem docelowym.
Nocni migranci minimalizują grabież, unikają przegrzania i mogą żerować w ciągu dnia. Jednym z kosztów nocnej migracji jest utrata snu. Migranci mogą być w stanie zmienić jakość swojego snu, aby zrekompensować utratę.
Migracja na duże odległości
Typowy obraz migracji przedstawia północne ptaki lądowe, takie jak jaskółki (Hirundinidae) i ptaki drapieżne, wykonujące długie loty do tropików. Jednak wiele holarktycznych gatunków dzikiego ptactwa i zięb (Fringillidae) zimuje w północnej strefie umiarkowanej , w regionach o łagodniejszych zimach niż ich letnie lęgowiska. Na przykład gęś różowata migruje z Islandii do Wielkiej Brytanii i krajów sąsiednich, podczas gdy ciemnooka junco migruje z klimatu subarktycznego i arktycznego do sąsiednich Stanów Zjednoczonych, a szczygieł amerykański z tajgi do zimowisk rozciągających się od południowego zachodu Ameryki na północny zachód do Zachodni Oregon . Niektóre kaczki, takie jak cyraneczka Anas querquedula , przenoszą się całkowicie lub częściowo do tropików. Europejska muchołówka żałobna Ficedula hypoleuca podąża za tym trendem migracyjnym, rozmnażając się w Azji i Europie oraz zimując w Afryce.
Trasy migracji i zimowiska są uwarunkowane zarówno genetycznie, jak i tradycyjnie w zależności od systemu socjalnego gatunku. W przypadku gatunków długowiecznych, społecznych, takich jak bocian biały (Ciconia ciconia), stada są często prowadzone przez najstarszych członków, a młode bociany uczą się trasy podczas swojej pierwszej podróży. W przypadku gatunków krótko żyjących, które migrują samotnie, takich jak czaprak zwyczajny Sylvia atricapilla lub kukułka żółtodzioba Coccyzus americanus , migranci w pierwszym roku podążają genetycznie ustaloną trasą, którą można zmieniać za pomocą selektywnej hodowli.
Wiele szlaków migracyjnych długodystansowych ptaków wędrownych jest okrężnych ze względu na historię ewolucyjną: zasięg lęgowy północnego kłosa pszenicznego Oenanthe oenanthe rozszerzył się, obejmując całą półkulę północną, ale gatunek ten nadal migruje na odległość do 14 500 km, aby dotrzeć do zimowisk swoich przodków w sub- Afryki Saharyjskiej , zamiast tworzyć nowe zimowiska bliżej obszarów lęgowych.
Trasa migracji często nie biegnie najbardziej bezpośrednią linią między lęgowiskami a zimowiskami. Może raczej podążać zahaczoną lub łukowatą linią, z objazdami wokół barier geograficznych lub w kierunku odpowiedniego siedliska postojowego. Dla większości ptaków lądowych barierami takimi mogą być duże zbiorniki wodne lub wysokie pasma górskie, brak postojów lub miejsc żerowania lub brak słupów termicznych (ważne dla ptaków szerokoskrzydłych). I odwrotnie, w przypadku ptaków wodnych barierę mogą stanowić duże obszary lądowe bez mokradeł, oferujące odpowiednie miejsca żerowania, i obserwuje się objazdy omijające takie przeszkody. Na przykład gęsi brent Branta bernicla bernicla migrujące między Półwyspem Taymyr a Morzem Wattowym wędrują przez nisko położone przybrzeżne żerowiska na Morzu Białym i Morzu Bałtyckim , a nie bezpośrednio przez Ocean Arktyczny i kontynent skandynawski .
Dubelty wykonują loty non-stop na odległość 4000–7000 km, trwające 60–90 godzin, podczas których zmieniają średnie wysokości przelotowe z 2000 m (n.p.m.) w nocy do około 4000 mw ciągu dnia.
W woderach
Podobna sytuacja występuje u ptaków brodzących (zwanych w Ameryce Północnej ptakami brzegowymi ). Wiele gatunków, takich jak biegus zmienny Calidris alpina i brodziec zachodni Calidris mauri , przemieszcza się na duże odległości ze swoich arktycznych lęgowisk do cieplejszych miejsc na tej samej półkuli, ale inne, takie jak brodziec półpalmowany C. pusilla , pokonują większe odległości do tropików na półkuli południowej.
W przypadku niektórych gatunków ptaków brodzących powodzenie migracji zależy od dostępności określonych kluczowych zasobów żywności w punktach postojowych na trasie migracji. Daje to migrantom możliwość uzupełnienia paliwa na kolejny etap podróży. Niektóre przykłady ważnych miejsc postoju to Zatoka Fundy i Zatoka Delaware .
Niektóre bóstwa ogoniaste Limosa lapponica baueri mają najdłuższy znany lot bez międzylądowania ze wszystkich migrantów, przelatując 11 000 km z Alaski do ich obszarów nielęgowych w Nowej Zelandii . Przed migracją 55 procent ich masy ciała jest magazynowane w postaci tłuszczu, który napędza tę nieprzerwaną podróż.
U ptaków morskich
ptaków morskich jest podobna do migracji ptaków brodzących i ptactwa wodnego. Niektóre, takie jak nurnik Cepphus grylle i niektóre mewy , prowadzą raczej osiadły tryb życia; inne, takie jak większość rybitw i alków lęgowych na półkuli północnej o umiarkowanym klimacie, zimą na północy przemieszczają się na różne odległości na południe. Rybitwa popielata Sterna paradisaea migruje na najdłuższe odległości ze wszystkich ptaków i widzi więcej światła dziennego niż jakikolwiek inny, przemieszczając się z arktycznych lęgowisk na obszary antarktyczne, które nie są lęgowe. Jedna rybitwa popielata, zaobrączkowana (paskowana) jako pisklę na Wyspach Farne u wschodniego wybrzeża Wielkiej Brytanii , dotarła do Melbourne w Australii w zaledwie trzy miesiące od wylęgu, pokonując w morzu ponad 22 000 km (12 000 mil morskich). Wiele rurnosych ptaków rozmnaża się na półkuli południowej i migruje na północ podczas południowej zimy.
Najbardziej pelagiczne gatunki, głównie z rzędu rurkowatych Procellariiformes , są wielkimi wędrowcami, a albatrosy z południowych oceanów mogą okrążać kulę ziemską, jadąc na „ryczących czterdziestkach” poza sezonem lęgowym. Tubenosy rozprzestrzeniają się szeroko na dużych obszarach otwartego oceanu, ale gromadzą się, gdy żywność staje się dostępna. Wielu należy do migrantów przebywających na najdalsze odległości; Burzyk czarny Puffinus griseus gniazdujący na Falklandach migruje 14 000 km (7600 mil morskich) między kolonią lęgową a północnym Oceanem Atlantyckim u wybrzeży Norwegii . Niektóre burzyki Manx Puffinus puffinus odbywają tę samą podróż w odwrotnej kolejności. Ponieważ są ptakami długowiecznymi, mogą w ciągu swojego życia pokonywać ogromne odległości; Szacuje się, że jeden bijący rekordy burzyk Manx przeleciał 8 milionów kilometrów (4,5 miliona mil morskich) w ciągu swojego ponad 50-letniego życia.
Migracja dobowa dużych ptaków z wykorzystaniem termiki
Niektóre duże szerokoskrzydłe ptaki polegają na kolumnach termicznych unoszącego się gorącego powietrza, aby umożliwić im szybowanie. Należą do nich liczne ptaki drapieżne, takie jak sępy , orły i myszołowy , ale także bociany . Ptaki te migrują w ciągu dnia. Gatunki wędrowne z tych grup mają duże trudności z pokonywaniem dużych zbiorników wodnych, ponieważ prądy termiczne tworzą się tylko nad lądem, a ptaki te nie są w stanie utrzymać aktywnego lotu na duże odległości. Śródziemne i inne morza stanowią główną przeszkodę dla szybujących ptaków, które muszą przecinać je w najwęższych miejscach. Ogromna liczba dużych ptaków drapieżnych i bocianów przepływa przez obszary takie jak Cieśnina Mesyńska , Gibraltar , Falsterbo i Bosfor w czasie migracji. Bardziej pospolite gatunki, takie jak trzmiel pospolity Pernis apivorus , jesienią można liczyć w setkach tysięcy. Inne bariery, takie jak pasma górskie, mogą powodować lejki, szczególnie w przypadku dużych dziennych migrantów, jak w wąskim Ameryce Środkowej . Wąskie gardło Batumi na Kaukazie jest jednym z najcięższych szlaków migracyjnych na ziemi, powstałym, gdy setki tysięcy szybujących ptaków unikają przelotów nad powierzchnią Morza Czarnego i wysokimi górami . Ptaki drapieżne, takie jak trzmielojad, które migrują za pomocą termiki, tracą tylko 10 do 20% swojej wagi podczas migracji, co może wyjaśniać, dlaczego żerują mniej podczas migracji niż mniejsze ptaki drapieżne o bardziej aktywnym locie, takie jak sokoły, jastrzębie i błotniaki.
Z obserwacji migracji jedenastu gatunków ptaków szybujących nad Cieśniną Gibraltarską wynika, że gatunki, które nie przyspieszyły swoich jesiennych terminów migracji, to gatunki o malejącej populacji lęgowej w Europie.
Migracje na krótkie odległości i wysokościowe
Wydaje się, że wielu migrantów długodystansowych jest genetycznie zaprogramowanych do reagowania na zmieniającą się długość dnia. Gatunki poruszające się na krótkie odległości mogą jednak nie potrzebować takiego mechanizmu synchronizacji, zamiast tego poruszają się w odpowiedzi na lokalne warunki pogodowe. Tak więc hodowcy z terenów górskich i wrzosowiskowych, tacy jak pomurnik Tichodroma muraria i wóz białoszyi Cinclus cinclus , mogą przemieszczać się tylko na wysokości, aby uciec z zimnych, wyższych terenów. Inne gatunki, takie jak merlin Falco columbarius i skowronek Alauda arvensis przemieszczają się dalej, w kierunku wybrzeża lub na południe. Gatunki takie jak zięba są znacznie mniej wędrowne w Wielkiej Brytanii niż w Europie kontynentalnej, w większości nie przemieszczając się więcej niż 5 km w ciągu swojego życia.
Migranci wróblowi na krótkie odległości mają dwa ewolucyjne pochodzenie. Te, które mają migrujących na duże odległości w tej samej rodzinie, takie jak szyfon zwyczajny Phylloscopus collybita , to gatunki pochodzące z półkuli południowej, które stopniowo skracały migrację powrotną, aby pozostać na półkuli północnej.
Gatunki, które nie mają długodystansowych krewnych migrujących, takie jak jemiołuszka Bombycilla , skutecznie przemieszczają się w odpowiedzi na zimową pogodę i utratę zwykłego zimowego pożywienia, a nie w celu zwiększenia możliwości rozmnażania.
W tropikach występują niewielkie różnice w długości dnia w ciągu roku i zawsze jest wystarczająco ciepło, aby zapewnić sobie pożywienie, ale niektóre ptaki tropikalne migrują na wysokości. Istnieją dowody na to, że umożliwia to migrantom uzyskanie większej ilości preferowanej przez nich żywności, takiej jak owoce.
Migracja wysokościowa jest powszechna w górach na całym świecie, na przykład w Himalajach i Andach . Ciemne cietrzewie w Kolorado migrują mniej niż kilometr od swoich letnich terenów do miejsc zimowych, które mogą być wyższe lub niższe o około 400 m niż miejsca letnie.
Wiele gatunków ptaków w suchych regionach południowej Australii to koczowniczy tryb życia; śledzą zaopatrzenie w wodę i żywność w całym kraju w nieregularny sposób, niezwiązany z porą roku, ale związany z opadami deszczu. Między wizytami danego gatunku na danym obszarze może upłynąć kilka lat.
Zakłócenia i rozproszenie
Czasami okoliczności, takie jak dobry sezon lęgowy, po którym następuje awaria źródła pożywienia w następnym roku, prowadzą do zakłóceń, w których duża liczba gatunków przemieszcza się daleko poza normalny zasięg. Czeskie jemiołuchy Bombycilla garrulus dobrze pokazują tę nieprzewidywalną zmienność rocznej liczby, z pięcioma głównymi przybyszami do Wielkiej Brytanii w XIX wieku, ale 18 w latach 1937-2000. Krzyżodziób czerwony Loxia curvirostra również jest uciążliwy, z powszechnymi inwazjami w całej Anglii odnotowanymi w 1251 r., 1593, 1757 i 1791.
Migracja ptaków jest przede wszystkim, ale nie wyłącznie, zjawiskiem występującym na półkuli północnej. Dzieje się tak dlatego, że kontynentalne masy lądowe półkuli północnej są prawie całkowicie umiarkowane i podlegają zimowym niedoborom pożywienia, które zmuszają populacje ptaków na południe (w tym półkulę południową) do zimowania; Z kolei wśród (pelagicznych) ptaków morskich istnieje większe prawdopodobieństwo migracji gatunków z półkuli południowej. Dzieje się tak, ponieważ na półkuli południowej znajduje się duży obszar oceanu i więcej wysp odpowiednich do gniazdowania ptaków morskich.
Fizjologia i kontrola
Kontrola migracji, jej czas i reakcja są kontrolowane genetycznie i wydają się być prymitywną cechą, która jest obecna nawet u niemigrujących gatunków ptaków. Zdolność do nawigacji i orientacji podczas migracji jest znacznie bardziej złożonym zjawiskiem, które może obejmować zarówno programy endogeniczne, jak i uczenie się.
wyczucie czasu
Podstawowym fizjologicznym sygnałem migracji są zmiany długości dnia. Zmiany te są związane ze zmianami hormonalnymi u ptaków. W okresie przed migracją wiele ptaków wykazuje zwiększoną aktywność lub Zugunruhe ( niem . Niepokój migracyjny ), po raz pierwszy opisany przez Johanna Friedricha Naumanna w 1795 r., A także zmiany fizjologiczne, takie jak zwiększone odkładanie się tłuszczu. Występowanie Zugunruhe nawet u ptaków hodowanych w klatkach bez sygnałów środowiskowych (np. skrócenie dnia i spadająca temperatura) wskazuje na rolę okołorocznych endogennych w kontrolowaniu migracji ptaków. Ptaki trzymane w klatkach wykazują preferencyjny kierunek lotu, który odpowiada kierunkowi migracji, który obrałyby w naturze, zmieniając swój preferencyjny kierunek mniej więcej w tym samym czasie, gdy ich dzikie gatunki współplemieńców zmieniają kurs.
Satelitarne śledzenie 48 osobników houbar azjatyckich ( Chlamydotis macqueenii ) podczas wielokrotnych migracji wykazało, że gatunek ten wykorzystuje lokalną temperaturę do ustalenia czasu odlotu wiosennej migracji. Warto zauważyć, że reakcje odejścia na temperaturę różniły się u poszczególnych osób, ale były indywidualnie powtarzalne (przy śledzeniu przez wiele lat). Sugeruje to, że indywidualne wykorzystanie temperatury jest wskazówką, która pozwala na dostosowanie populacji do zmian klimatu . Innymi słowy, przewiduje się, że w ocieplającym się świecie wiele ptaków wędrownych odlatuje wcześniej w ciągu roku do letnich lub zimowych miejsc docelowych.
U gatunków poligynicznych o znacznym dymorfizmie płciowym samce zwykle wracają na miejsca rozrodu wcześniej niż ich samice. Nazywa się to protandrią.
Nawigacja opiera się na różnych zmysłach. Wykazano, że wiele ptaków używa kompasu słonecznego. Używanie słońca do wyznaczania kierunku wiąże się z koniecznością kompensacji w oparciu o czas. Wykazano, że nawigacja opiera się na połączeniu innych umiejętności, w tym zdolności wykrywania pól magnetycznych ( magnetorecepcji ), korzystania z wizualnych punktów orientacyjnych oraz wskazówek węchowych .
Uważa się, że migranci na duże odległości rozpraszają się jako młode ptaki i tworzą przywiązania do potencjalnych miejsc lęgowych i ulubionych miejsc zimowania. Po podłączeniu do miejsca wykazują wysoką wierność miejscu, odwiedzając te same zimowiska rok po roku.
Zdolności ptaków do nawigacji podczas migracji nie można w pełni wyjaśnić programowaniem endogenicznym, nawet za pomocą reakcji na bodźce środowiskowe. Zdolność do pomyślnego przeprowadzania długodystansowych migracji można prawdopodobnie w pełni wyjaśnić jedynie uwzględniając zdolność poznawczą ptaków do rozpoznawania siedlisk i tworzenia map mentalnych. Satelitarne śledzenie dziennych ptaków drapieżnych, takich jak rybołowy i trzmielojad, wykazało, że starsze osobniki lepiej radzą sobie z korektą znoszenia wiatru. Ptaki polegają na nawigacji na kombinacji wrodzonych biologicznych zmysłów i doświadczenia, tak jak w przypadku dwóch elektromagnetycznych , których używają. Młody ptak podczas swojej pierwszej migracji leci we właściwym kierunku zgodnie z polem magnetycznym Ziemi , ale nie wie, jak długa będzie podróż. Czyni to poprzez mechanizm par rodników , w którym pole wpływa na reakcje chemiczne w specjalnych fotopigmentach wrażliwych na krótkie fale . Chociaż działa to tylko w ciągu dnia, nie wykorzystuje w żaden sposób pozycji słońca. Z doświadczeniem uczy się różnych punktów orientacyjnych, a to „mapowanie” odbywa się za pomocą magnetytów w układzie trójdzielnym , które mówią ptakowi, jak silne jest pole. Ponieważ ptaki migrują między regionami północnymi i południowymi, natężenie pola magnetycznego na różnych szerokościach geograficznych pozwala dokładniej interpretować mechanizm par radykalnych i informuje je, kiedy dotarły do celu. Istnieje połączenie nerwowe między okiem a „gromadą N”, częścią przodomózgowia, która jest aktywna podczas orientacji migracyjnej, co sugeruje, że ptaki mogą rzeczywiście widzieć pole magnetyczne Ziemi.
Włóczęgostwo
Migrujące ptaki mogą zgubić drogę i pojawić się poza swoim normalnym zasięgiem. Może to być spowodowane przelatywaniem obok miejsc docelowych, jak w przypadku „przelotu wiosennego”, w którym ptaki powracające na swoje obszary lęgowe przelatują i lądują dalej na północ niż zamierzano. Niektóre obszary, ze względu na swoje położenie, zasłynęły jako punkty obserwacyjne dla takich ptaków. Przykładami są Park Narodowy Point Pelee w Kanadzie i Spurn w Anglii .
Migracja wsteczna , w przypadku której programowanie genetyczne młodych ptaków nie działa prawidłowo, może prowadzić do pojawiania się rzadkich osobników jako włóczęgów tysiące kilometrów poza zasięgiem.
Migracja dryfująca ptaków zepchniętych z kursu przez wiatr może spowodować „upadki” dużej liczby migrantów w miejscach przybrzeżnych.
Powiązane zjawisko zwane „migracją” polega na tym, że ptaki z jednego regionu łączą się z podobnymi ptakami z innego regionu lęgowego na wspólnych zimowiskach, a następnie migrują z powrotem wraz z nową populacją. Jest to szczególnie powszechne w przypadku niektórych ptactwa wodnego, które przechodzą z jednej drogi przelotu na drugą.
Uwarunkowania migracji
Stado ptaków można było nauczyć trasy migracji, na przykład w ramach programów reintrodukcji. Po próbach z kanadyjskimi gęsiami Branta canadensis mikroloty zostały użyte w USA do nauczenia bezpiecznych tras migracji reintrodukowanych żurawi krzykliwych Grus americana .
Adaptacje
Ptaki muszą zmienić swój metabolizm, aby sprostać wymaganiom migracji. Magazynowanie energii poprzez gromadzenie tłuszczu i kontrola snu nocnych migrantów wymagają specjalnych adaptacji fizjologicznych. Ponadto pióra ptaka ulegają zużyciu i wymagają pierzenia. Czas tego pierzenia – zwykle raz w roku, ale czasami dwa razy – różni się w zależności od tego, czy niektóre gatunki linieją przed przeniesieniem się na swoje zimowiska, a inne przed powrotem na swoje tereny lęgowe. Oprócz adaptacji fizjologicznych migracja czasami wymaga zmian behawioralnych, takich jak latanie w stadach, aby zmniejszyć energię zużywaną podczas migracji lub ryzyko drapieżnictwa.
Czynniki ewolucyjne i ekologiczne
Migracja ptaków jest wysoce nietrwała i uważa się, że rozwinęła się niezależnie w wielu liniach ptasich. Chociaż zgadza się, że adaptacje behawioralne i fizjologiczne niezbędne do migracji podlegają kontroli genetycznej, niektórzy autorzy argumentowali, że żadna zmiana genetyczna nie jest konieczna, aby zachowania migracyjne rozwinęły się u gatunków osiadłych, ponieważ ramy genetyczne zachowań migracyjnych istnieją w prawie wszystkich liniach ptasich . To wyjaśnia szybkie pojawienie się zachowań migracyjnych po ostatnim maksimum lodowcowym.
Teoretyczne analizy pokazują, że objazdy, które zwiększają odległość lotu nawet o 20%, często będą adaptacyjne ze względów aerodynamicznych – ptak, który ładuje się jedzeniem, aby pokonać długą barierę, leci mniej wydajnie. Jednak niektóre gatunki wykazują okrężne trasy migracji, które odzwierciedlają historyczną ekspansję zasięgu i są dalekie od optymalnych pod względem ekologicznym. Przykładem jest migracja kontynentalnych populacji drozda Swainsona Catharus ustulatus , które przelatują daleko na wschód przez Amerykę Północną, zanim skierują się na południe przez Florydę , by dotrzeć do północnej Ameryki Południowej ; uważa się, że trasa ta jest konsekwencją rozszerzenia zasięgu, które miało miejsce około 10 000 lat temu. Objazdy mogą być również spowodowane różnymi warunkami wietrznymi, ryzykiem drapieżnictwa lub innymi czynnikami.
Zmiana klimatu
zmiany klimatyczne na dużą skalę będą miały wpływ na czas migracji. Badania wykazały różnorodne skutki, w tym zmiany w czasie migracji, rozrodu, a także spadki populacji. Wiele gatunków rozszerza swój zasięg jako prawdopodobna konsekwencja zmian klimatycznych . Czasami ma to postać byłych włóczęgów, którzy zostają osiadłymi lub regularnymi migrantami.
Efekty ekologiczne
Migracja ptaków pomaga również w przemieszczaniu się innych gatunków, w tym pasożytów zewnętrznych , takich jak kleszcze i wszy , które z kolei mogą przenosić mikroorganizmy, w tym te, które stanowią zagrożenie dla zdrowia ludzkiego. Ze względu na globalne rozprzestrzenianie się ptasiej grypy badano migrację ptaków jako możliwy mechanizm przenoszenia chorób, ale stwierdzono, że nie stanowi ona szczególnego ryzyka; import ptaków domowych i domowych jest większym zagrożeniem. Niektóre wirusy utrzymywane u ptaków bez skutków śmiertelnych, takie jak wirus Zachodniego Nilu, mogą jednak być przenoszone przez migrujące ptaki. Ptaki mogą również odgrywać rolę w rozprzestrzenianiu się propagul roślin i planktonu .
Niektóre drapieżniki wykorzystują koncentrację ptaków podczas migracji. Borowiec większy żywi się nocnymi migrującymi wróblowymi. Niektóre ptaki drapieżne specjalizują się w migrujących brodzących.
Techniki studiowania
Wczesne badania nad terminami migracji rozpoczęto w 1749 r. W Finlandii, kiedy Johannes Leche z Turku zbierał daty przybycia wiosennych migrantów.
Trasy migracji ptaków badano różnymi technikami, w tym najstarszą, znakowaniem. Łabędzie są oznaczane nacięciem na dziobie od około 1560 roku w Anglii. Naukowe dzwonienie zostało zapoczątkowane przez Hansa Christiana Corneliusa Mortensena w 1899 roku. Inne techniki obejmują śledzenie radarowe i satelitarne . Stwierdzono, że tempo migracji ptaków nad Alpami (do wysokości 150 m) jest wysoce porównywalne między pomiarami radarowymi o stałej wiązce a wizualnymi liczbami ptaków, co podkreśla potencjalne zastosowanie tej techniki jako obiektywnego sposobu ilościowego określania migracji ptaków.
Stabilne izotopy wodoru, tlenu, węgla, azotu i siarki mogą ustanowić ptasią łączność migracyjną między zimowiskami a lęgowiskami. Stabilne izotopowe metody ustalania powiązań migracyjnych opierają się na przestrzennych różnicach izotopowych w diecie ptaków, które są włączane do obojętnych tkanek, takich jak pióra, lub do rosnących tkanek, takich jak pazury, mięśnie lub krew.
Podejście do identyfikacji intensywności migracji wykorzystuje mikrofony skierowane w górę do nagrywania nocnych rozmów kontaktowych stad przelatujących nad głowami. Są one następnie analizowane w laboratorium w celu pomiaru czasu, częstotliwości i gatunków.
Starsza technika opracowana przez George'a Lowery'ego i innych w celu ilościowego określenia migracji polega na obserwowaniu tarczy księżyca w pełni za pomocą teleskopu i liczeniu sylwetek stad ptaków lecących nocą.
Badania zachowań orientacyjnych były tradycyjnie przeprowadzane przy użyciu wariantów układu znanego jako lejek Emlena, który składa się z okrągłej klatki z górną częścią pokrytą szkłem lub drucianym ekranem, dzięki czemu albo niebo jest widoczne, albo układ jest umieszczony w planetarium lub z innymi kontrolami wskazówek środowiskowych. Zachowanie orientacyjne ptaka w klatce jest badane ilościowo za pomocą rozkładu śladów, które ptak pozostawia na ścianach klatki. Inne podejścia stosowane w badaniach gołębi pocztowych wykorzystują kierunek, w którym ptak znika na horyzoncie.
Zagrożenia i ochrona
Działalność człowieka zagroziła wielu gatunkom ptaków wędrownych. Odległości związane z migracją ptaków oznaczają, że często przekraczają one granice polityczne krajów, a środki ochronne wymagają współpracy międzynarodowej. Podpisano kilka traktatów międzynarodowych w celu ochrony gatunków wędrownych, w tym ustawę o traktacie o ptakach wędrownych z 1918 r. w Stanach Zjednoczonych. oraz umowa afrykańsko-euroazjatycka dotycząca migrujących ptaków wodnych
Koncentracja ptaków podczas migracji może stanowić zagrożenie dla gatunków. Niektórzy spektakularni migranci już wymarli; podczas gołębia wędrownego ( Ectopistes migratorius ) ogromne stada miały szerokość 1,5 km (1 milę), zaciemniając niebo i 500 km (300 mil), a przejście zajęło kilka dni.
Polowania wzdłuż szlaków migracyjnych zagrażają niektórym gatunkom ptaków. Populacje żurawi syberyjskich ( Leucogeranus leucogeranus ), które zimowały w Indiach , zmniejszyły się z powodu polowań wzdłuż szlaku, zwłaszcza w Afganistanie i Azji Środkowej . Ptaki były ostatnio widziane na ich ulubionych zimowiskach w Parku Narodowym Keoladeo w 2002 roku. Wiadomo również, że konstrukcje takie jak linie energetyczne, farmy wiatrowe i platformy wiertnicze na morzu wpływają na ptaki wędrowne. Inne zagrożenia związane z migracją obejmują zanieczyszczenie, burze, pożary i niszczenie siedlisk wzdłuż szlaków migracyjnych, odmawiając migrantom jedzenia w punktach postojowych. Na przykład na szlaku wschodnioazjatyckim i australijskim do 65% kluczowych siedlisk międzypływowych w wąskim gardle migracji Morza Żółtego zostało zniszczonych od lat pięćdziesiątych XX wieku.
Inne znaczące obszary obejmują miejsca postoju między obszarami zimowania i lęgów. Badanie schwytania i ponownego złapania migrantów wróblowych z dużą wiernością dla miejsc rozrodu i zimowania nie wykazało podobnego ścisłego związku z miejscami postoju. Niestety wiele historycznych miejsc postoju zostało zniszczonych lub drastycznie zmniejszonych z powodu rozwoju rolnictwa przez człowieka, co prowadzi do zwiększonego ryzyka wyginięcia ptaków, zwłaszcza w obliczu zmian klimatu.
Działania związane z ochroną miejsca postoju
Kalifornijska Dolina Centralna była niegdyś ogromnym miejscem postoju dla ptaków podróżujących wzdłuż Pacific Flyway , zanim została przekształcona w grunty rolne. 90% ptaków przybrzeżnych w Ameryce Północnej korzysta z tej ścieżki migracji, a zniszczenie miejsc odpoczynku miało szkodliwy wpływ na populacje ptaków, ponieważ nie mogą one uzyskać odpowiedniego odpoczynku i pożywienia oraz mogą nie być w stanie zakończyć migracji. Jako rozwiązanie, obrońcy przyrody i rolnicy w Stanach Zjednoczonych współpracują teraz, aby pomóc zapewnić siedliska postojowe dla migrujących ptaków. Zimą, kiedy wiele z tych ptaków migruje, rolnicy zalewają teraz swoje pola, aby zapewnić ptakom tymczasowe tereny podmokłe, w których mogą odpocząć i żerować przed dalszą podróżą. Ryż jest główną uprawą produkowaną wzdłuż tego szlaku, a zalane pola ryżowe okazały się ważnymi obszarami dla co najmniej 169 różnych gatunków ptaków. Na przykład w Kalifornii zmiany legislacyjne sprawiły, że rolnicy nie mogą spalać nadmiaru słomy ryżowej, więc zamiast tego zaczęli zalewać swoje pola zimą. Podobne praktyki mają obecnie miejsce w całym kraju, a dolina aluwialna Mississippi jest głównym obszarem zainteresowania ze względu na jej wykorzystanie rolnicze i znaczenie dla migracji.
Szczątki roślin stanowią źródło pożywienia dla ptaków, podczas gdy nowo utworzone tereny podmokłe służą jako siedlisko dla gatunków ptaków, takich jak robaki i inne bezkręgowce. Z kolei żerowanie ptaków pomaga w rozkładzie materii roślinnej i odchodów, a następnie pomaga w nawożeniu pola, pomagając rolnikom, co z kolei znacznie zmniejsza ich zapotrzebowanie na nawozy sztuczne o co najmniej 13%. Niedawne badania wykazały, że wdrożenie tych tymczasowych terenów podmokłych miało znaczący pozytywny wpływ na populacje ptaków, takich jak gęś białoczelna , a także różne gatunki ptaków brodzących. Sztuczny charakter tych tymczasowych terenów podmokłych również znacznie zmniejsza zagrożenie ze strony innych dzikich zwierząt. Ta praktyka wymaga od rolników niezwykle niskich inwestycji, a naukowcy uważają, że takie wzajemnie korzystne podejście jest kluczem do postępu w ochronie dzikiej przyrody. Zachęty ekonomiczne mają kluczowe znaczenie dla skłonienia większej liczby rolników do udziału w tej praktyce. Mogą jednak pojawić się problemy, jeśli populacje ptaków są zbyt duże, a ich duże ilości odchodów obniżają jakość wody i potencjalnie prowadzą do eutrofizacji . Zwiększenie udziału w tej praktyce pozwoliłoby ptakom wędrownym rozprzestrzeniać się i odpoczywać w większej liczbie miejsc, zmniejszając negatywne skutki gromadzenia się zbyt wielu ptaków na małym obszarze. Stosowanie tej praktyki na obszarach w pobliżu naturalnych mokradeł może również znacznie zwiększyć ich pozytywny wpływ.
Zobacz też
- Smithsonian Migratory Bird Center
- Skrzydlata migracja , film dokumentalny z 2001 roku
Dalsza lektura
- Alerstam, Thomas (2001). „Objazdy podczas migracji ptaków” (PDF) . Dziennik biologii teoretycznej . 209 (3): 319–331. Bibcode : 2001JThBi.209..319A . doi : 10.1006/jtbi.2001.2266 . PMID 11312592 . Zarchiwizowane od oryginału (PDF) w dniu 2 maja 2015 r.
- Alerstam, Thomas (1993). Migracja ptaków . Wydawnictwo Uniwersytetu Cambridge. ISBN 978-0-521-44822-2 . (po raz pierwszy opublikowano w 1982 r. jako Fågelflyttning , Bokförlaget Signum)
- Berthold, Peter (2001). Migracja ptaków: przegląd ogólny (wyd. 2). Oxford University Press. ISBN 978-0-19-850787-1 .
- Bewick, Thomas (1797–1804). Historia brytyjskich ptaków (wyd. 1847). Newcastle: Beilby i Bewick.
- Dingle, Hugh (1996). Migracja: biologia życia w ruchu . Oxford University Press.
- Hobson, Keith; Wassenaar, Leonard (2008). Śledzenie migracji zwierząt za pomocą stabilnych izotopów . Prasa akademicka. ISBN 978-0-12-373867-7 .
- Weidensaul, Scott (1999). Życie na wietrze: na całej półkuli z ptakami wędrownymi . Douglasa i McIntyre'a.
- Biały, Gilbert (1898) [1789]. Historia naturalna Selborne . Waltera Scotta.
Linki zewnętrzne
- Dedykowany numer Philosophical Transactions of the Royal Society B on Adaptation to the Annual Cycle.
- Trasa East Asian Migratory Flyaway Olango Wildlife Sanctuary jako stacja tankowania ptaków wędrownych
- Migration Ecology Group, Uniwersytet w Lund, Szwecja
- Migrate.ou.edu – Migration Interest Group: Research Applied Toward Education, USA
- Canadian Migration Monitoring Network (koordynuje stacje monitorowania migracji ptaków w całej Kanadzie)
- Bird Research by Science Daily - zawiera kilka artykułów na temat migracji ptaków
- Program ochrony ptaków wędrownych organizacji Nature Conservancy
- Ptasie kompasy – recenzja z kwartalnika Science Creative
- BBC Supergoose – znakowanie satelitarne bernikli jasnobrzusznych
- Soaring with Fidel – śledź coroczną migrację rybołowów z Cape Cod na Kubę do Wenezueli
- Drapieżnictwo nietoperzy na migrujących ptakach
- Globalny Rejestr Gatunków Wędrownych – obejmuje nie tylko ptaki, ale także inne wędrowne kręgowce, takie jak ryby
- eBird.com Mapy występowania – Mapy występowania migracji różnych gatunków w Stanach Zjednoczonych
- Smithsonian Migratory Bird Center – „ Promowanie lepszego zrozumienia, docenienia i ochrony wielkiego zjawiska migracji ptaków ” .
Bazy danych w Internecie
- Trektellen.org – Liczenie migracji żywych ptaków i zapisy obrączkowania z całego świata
- Hawkcount.org – Policz dane i profile witryn dla ponad 300 północnoamerykańskich witryn Hawkwatch
- Migraction.net – Interaktywna baza danych z informacjami w czasie rzeczywistym na temat migracji ptaków (Francja)
| Rój biologiczny |  |
|
|---|---|---|
| Migracja zwierząt | ||
| Algorytmy roju | ||
| Ruch zbiorowy | ||
| Robotyka roju | ||
| powiązane tematy | ||
| Kontrola władz : Biblioteki narodowe |
|---|
