Длинный день - птицам радость
Весна – время перелета, когда птицы возвращаются из дальних краев на свою родину. Родина – это то место, где ты родился. Но движет ими не патриотизм, а… А, в действительности, что? Эта тема давно занимает ученых. Односложного ответа нет. Среди известных причин миграций: традиции, зародившиеся в другие климатические эпохи, сезонная доступность кормов, различия в прессе от хищников и многое другое. Перелет на зимовку и обратно – очень трудное и затратное дело. С осенней миграцией, кажется, все понятно: из северных мест гнездования птиц гонят холода и связанная с ними бескормица. Но почему они не остаются там, где тепло, навсегда, зачем возвращаются обратно? Да, летом у нас теплеет, длинный световой день (а в самых северных районах солнце и вообще не заходит), много насекомых и их личинок, и это позволяет выкармливать быстро растущих птенцов белковой пищей. И, вроде, понятно, что чем длиннее день, тем больше времени родители могут посвятить сбору насекомых. Но есть сомнение: ведь птичьи силы не бесконечны, им тоже нужен отдых. Говоря научным языком: нужно оценить общий дневной энергетический баланс. В экспериментальных исследованиях уже было показано, что высокий оборот энергии (или скорость расхода энергии) может приводить к быстрому старению птиц. Так правда ли, что чем дольше день, тем больше времени птицы проводят в поисках корма? Как продолжительность светового дня влияет на характер активности дальних мигрантов. Это пока неясно.
В поисках ответа на этот вопрос орнитологи из Института поведения животных Макса Планка (Германия) вместе с нашими соотечественниками из магаданского Института биологических проблем Севера Дальневосточного отделения РАН и Географического института РАН (Москва) исследовали поведение четырех видов птиц и смогли количественно оценить пользу более продолжительного дня для перелетных птиц.
Современные технологии дают новые возможности для слежения за мигрирующими птицами в течение их годового цикла с максимальной детализацией. Глобальная система позиционирования (GPS) с высоким разрешением позволяет отслеживать поведение и измерять активность животных, сравнивать поведение перелетных птиц при различных дневных режимах на протяжении всего жизненного цикла. GPS-передатчиками, каждый весом 45 граммов, работающими от солнечных батареек, были помечены 63 птицы четырех видов: мохноногие канюки (или зимняки, Buteo lagopus), белые аисты (Ciconia ciconia), белолобые гуси (Anser a. albifrons) и снежные грифы (Gyps himalayensis). Эти птицы различаются по способу добычи пищи: гуси и аисты – собирают корм с земли, а грифы и канюки – ищут ее в полете. Два вида мигрируют в Арктику (зимняки и гуси), а два другие (аисты и грифы) остаются в средних широтах, так что разница в продолжительности светового дня между зимовкой и местами, где они проводят лето, у них тоже разная.
Как именно ученые изучали и вычисляли активность птиц, можно прочитать в их статье, опубликованной в журнале Journal of Animal Ecology в марте 2021 г. (на английском языке):I. Pokrovsky, A. Kölzsch, S. Sherub, W. Fiedler, P. Glazov, O. Kulikova, M. Wikelski, A. Flack. Longer days enable higher diurnal activity for migratory birds // Journal of Animal Ecology, 2021;00:1–11. DOI: 10.1111/1365-2656.13484
Ученые выяснили, что у всех четырех видов птиц период дневной активности действительно зависел от длины дня. В местах размножения дневная активность в среднем возросла в 1,5 раза по сравнению с местами зимовки. Причем распорядок дня у разных видов был разным и зависел от способа добычи пищи. У тех, кто разыскивает пищу в полете (зимняков и грифов), дневная активность равномерно возрастала до солнечного полудня и снижалась к вечерним сумеркам. Этому есть простое объяснение: птицы с таким образом жизни пользуются восходящими тепловыми потоками, сила которых зависит от солнечной радиации и больше в полдень. А те, кто кормится на земле (гуси и аисты), были одинаково активны в течение всего дня.
Мигранты из средних широт - аисты и стервятники - в течение всего года начинали и прекращали свою деятельность в сумерках, так что продолжительность периода активности у них была на 2- часа больше длины светового дня. Летом, при продолжительности светлого времени 15 часов, они были активны в течение почти 19 часов. Для тех птиц, которые проводят лето в Арктике – зимняков и гусей, солнце вообще не заходит, но ночью они все-таки по 3 часа отдыхали. Сравнивая время активности птиц на зимовке, где день короче, и при более длинном дне в летнее время, ученые убедились, что оно увеличилось: у зимняков и гусей в 1,32 и 1,43 раза, а у аистов и грифов в 1,89 и 1,36 раза. В среднем – в 1,5 раза. Птицы распределяют свою активность по доступному световому периоду, чтобы максимизировать время кормодобывания.
Тем самым ученые подтвердили, что длинные дни позволяют птицам повысить общую суточную активность, а наличие дневного света может быть дополнительной основной причиной миграции птиц.
Однако для мелких птиц все может быть совершенно иначе. У воробьиных другая модель дневной активности: у нее с два пика – утренний и вечерний.
В начале статьи мы упомянули об угрозе быстрого старения при перерасходе сил из-за избыточного освещения. Значит ли, что периодическое посещение мест с длинным днем обязательно ускоряет старение птиц? Авторы статьи считают, что это не так. В частности, птицам с парящим полетом не приходится тратить больше энергии, так как они используют «бесплатный транспорт» – восходящие тепловые потоки, которых при длинном дне тоже больше.
Глобальные изменения климата и среды обитания вызывают повышение температуры. Это особенно быстро происходит в Арктике. Для некоторых птиц этот регион может стать привлекательнее. Однако, даже если арктический климат станет мягким, и будет много пищи, зимой птицам все равно придется покидать Арктику из-за полярной ночи и их неспособности кормиться в темноте.
Это исследование показало также, что для дальних мигрантов энергетический выигрыш от перемещения на севере больше, чем для тех, кто проводит лето в средних широтах. Для мигрантов из средних широт польза невелика (от 2% до 9%) из-за меньшей разницы в продолжительности дня между местами гнездования и зимовки. От изменения климата или при появлении дармовых пищевых ресурсов, произведенных человеком (например – свалок, пищевых отходов или подкормки птиц людьми) запасы пищи могут оказаться важнее, чем небольшое увеличение дневного света, и это может изменить миграцию. Такое уже происходит, достаточно вспомнить городских уток, которые отказались от перелетов ради сытой жизни рядом с людьми.
Подпись к рисунку: Активность птиц по отношению к углу наклона солнца над горизонтом. (a) Часовая активность как функция угла наклона солнца над горизонтом. (б) Варианты активности при разных способах поиска пищи - в полете и на земле.
Материал подготовила: Е.Д.Краснова