Nature Ecology & Evolution: Экономия энергии благодаря миграции — заблуждение

Институт поведения животных имени Макса Планка, MPI-AB, провёл исследование, в ходе которого выяснилось, что птицам не удается сэкономить энергию благодаря миграции.

Учёные вживили миниатюрные регистраторы в диких чёрных дроздов и отслеживали частоту сердечных сокращений и температуру тела птиц каждые 30 минут с осени до весны. Так они смогли оценить физиологию свободно летающих птиц в период зимовки.

Полученные данные позволили узнать механизм, который используют птицы для экономии энергии перед миграцией.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Ecology & Evolution.

Нильс Линек, первый автор исследования и научный сотрудник MPI-AB, говорит:

Мы не ожидали, что птицы не получают никакой энергетической выгоды, спасаясь от холодов. Мы думали, что животные тратят меньше энергии, мигрируя в тёплые края, но на самом деле всё оказалось сложнее.

Миграция животных показывает, как они приспосабливаются к смене времён года. Но вопрос «почему?» остаётся загадкой из-за сложностей в изучении физиологии свободно живущих животных.

В новой работе учёные из MPI-AB и Йельского университета установили датчики, которые измеряют энергетические затраты чёрных дроздов во время миграции. Затем они объединили физиологические данные с моделированием, чтобы рассчитать прогнозируемые энергетические затраты на терморегуляцию.

Датчики показали, что дрозды накапливают энергию перед миграцией: за три недели до отлёта они замедляют обмен веществ. Это позволяет им тратить меньше энергии на перелёт.

Линек отмечает, что птицы как будто «отключают свой внутренний термостат». При этом после прилёта на зимовку их энергозатраты не снижаются.

Скотт Янко, один из первых авторов исследования из Йельского центра биоразнообразия и глобальных изменений, говорит:

Мы ожидали другого. Наше энергетическое моделирование предсказывало, что миграция создаст избыток энергии из-за снижения затрат на поддержание тепла в более мягком климате.

Линек предполагает, что у чёрных дроздов-мигрантов в местах зимовки с более мягким климатом есть скрытые затраты, которые нивелируют тепловое преимущество. К таким затратам могут относиться необходимость сохранять бдительность в новых условиях, работа иммунных функций или неизвестные стрессовые факторы.

Команда учёных работала с чёрными дроздами на юге Германии. Они вживили миниатюрные датчики 120 диким птицам, которые записывали данные о частоте сердечных сокращений и температуре тела каждые 30 минут с сентября по май следующего года.

Также учёные отслеживали птиц с помощью радиопередатчиков. Исследователи проанализировали около 1 миллиона точек данных, чтобы сравнить температуру тела и частоту сердечных сокращений у перелётных и местных дроздов.

С помощью физиологических данных мы смогли подробно изучить миграцию птиц: сам перелёт, восстановление сил и зимовку, — говорит Тамара Фолкмер, соавтор исследования и докторант MPI-AB.

Мы записывали долгосрочные и подробные измерения энергии мигрантов и выяснили, что затраты на перелёт не компенсируются экономией энергии в более тёплом климате. Это может повлиять на наше понимание миграции у разных видов птиц, — добавляет Линек.

Авторы исследования предполагают, что их работа поможет прогнозировать реакцию видов на климатические изменения в будущем.

Йеско Партеке, старший автор работы и руководитель группы в MPI-AB, которая два десятилетия изучает миграцию чёрного дрозда, считает, что понимание физиологических основ миграции позволит лучше предсказать, какие виды смогут адаптироваться к изменениям климата, а какие столкнутся с большими рисками.

Источник фото: https://www.inaturalist.org/observations/233816587

18.09.2024