Longgar subur • Alexey Opaev • Tugas sains popular mengenai "Unsur" • Biologi

Lama panjang yang prolifik

Tugas

Spesies burung dari lintang tropika dan sederhana berbeza dalam beberapa ciri kitaran hayat. Di kawasan tropika, jangka hayat adalah lebih lama, dan saiz klac lebih kecil berbanding dengan garis lintang sederhana di hemisfera utara. Tengkorak Darwin yang tinggal di Kepulauan Galapagos berhampiran khatulistiwa dicirikan oleh kombinasi asli: saiz batu besar dan jangka hayat yang lebih lama. Adalah diketahui bahwa Galapagos dipengaruhi oleh El Nino. Ini membawa kepada fakta bahawa tahun-tahun kering dan basah di sini tidak teratur. Pada tahun-tahun basah, makanan untuk reels dan anak ayam mereka, tentu saja, lebih banyak lagi. Sebagai Fenomena El-Nino dan gaya hidup pulau membawa kepada ciri-ciri burung hantu ini?


Petunjuk

Pertimbangkan bagaimana keadaan hidup burung di kawasan tropika dan garis tengah sederhana berbeza dan bagaimana keadaan ini "digabungkan" di Galapagos.


Penyelesaian

Sebelum secara khusus menjawab masalah (lihat bahagian berasingan di bawah), pertimbangkan data tambahan yang diperlukan untuk pemahaman yang lebih baik mengenai penyelesaiannya.

Perbezaan dalam kitaran hidup burung di kawasan tropika dan garis lintang sederhana

Di banyak biocenoses tropika terdapat tempoh kering dan basah.Di kawasan tropika Hemisfera Utara, tempoh basah berlangsung kira-kira dari Mei hingga November. Di khatulistiwa terdapat dua musim kering dan basah setiap tahun. Walaupun demikian, makanan untuk burung boleh didapati sepanjang tahun. Oleh itu, burung tropika kebanyakannya diselesaikan. Pengecualian adalah beberapa fruktoyady yang melakukan migrasi kecil. Oleh kerana terdapat makanan yang cukup pada banyak masa dalam tahun ini, tempoh bersarang burung tropika sangat panjang. Walau bagaimanapun, dalam populasi buah-buahan, ia lebih kerap terhad kepada musim kering, dan dalam spesies pemakan serangga, kepada yang basah. Sepanjang tempoh ini, makanan yang paling sesuai. Ini dan beberapa ciri lain membawa kepada hakikat bahawa spesis tropika dan burung-burung di latitud sederhana di Hemisfera Utara berbeza. Terdapat tiga perbezaan utama dalam kitaran hayat:

1. Sarang rosak yang tinggi. Di kawasan tropika, pemangsa sarang sering diperhatikan. Selalunya 80% atau lebih sarang mati dengan cara ini. Di latitud sederhana, penunjuk ini tidak begitu tinggi dan biasanya berjumlah 40-50% (Rajah 1). Ia biasanya dipercayai bahawa perbezaan ini disebabkan oleh fakta bahawa di kawasan tropika terdapat lebih banyak kepelbagaian dan nombor pemangsa.

Rajah. 1. Kekerapan rawan sarang oleh pemangsa dalam spesies tropika dan latitud sederhana. Hanya 25 spesies.Gambar dari buku: B.J.M. Stutchbury, A.S. Morton, 2001. Ekologi perilaku burung tropika

2. Kadar kelangsungan hidup yang tinggi untuk burung dewasa. Survival – dalam kes ini, kebarangkalian untuk terus hidup sehingga tahun depan – lebih tinggi di kawasan tropika. Selalunya 0.8-0.9, yang membawa kepada umur panjang. Ramai burung di sini hidup sehingga 10 tahun atau lebih. Dan di latitud yang sederhana, angka ini hampir dua kali kurang, dan jangka hayat hanya beberapa tahun. Dan ini juga terpakai kepada spesies yang berkaitan. Contohnya, analisis data mengenai thrushes genus Turdus menunjukkan bahawa dalam spesies tropika, kadar kelangsungan hidup adalah 0.76-0.85, dan di utara membentuk hanya 0.56 (R. Ricklefs, 1997. Demografi perbandingan penduduk dunia). Kelangsungan hidup yang tinggi di kawasan tropika mungkin dikaitkan dengan gaya hidup yang tidak aktif. Membelanjakan sebahagian besar masa dalam kawasan yang biasa dengan iklim yang kurang atau kurang, burung-burung tropika tidak terdedah kepada bahaya penghijrahan dan / atau pakan di musim sejuk.

3. Saiz batu. Penyebaran burung tropika yang paling kerap ialah 2 biji telur. Dan di lintang sederhana di Hemisfera Utara – biasanya 4-6 telur. Kami bercakap tentang spesies bersarang terbuka. Dalam burung yang bersarang di tempat perlindungan (lubang-lubang, lubang), telur biasanya agak lebih besar, tetapi trend masih berterusan. Trend juga didedahkan apabila membandingkan spesies yang berkaitan dengannya, contohnya, milik keluarga atau genus yang sama (Rajah 2).Walaupun perbezaan saiz klac mungkin disebabkan oleh beberapa faktor, salah satu faktor utama ialah kekurangan makanan. Walaupun makanan terdapat di kawasan tropika sepanjang tahun, jumlahnya kurang daripada yang berlaku pada musim bunga di latitud sederhana. Oleh itu, spesies tropika memberi makan anak ayam mereka kurang kerap (berbanding dengan burung-burung latitud sederhana). Ini menentukan pertumbuhan lambat anak ayam tropika. Oleh itu, burung tropika sering tidak dapat memberi makan lebih banyak anak ayam.

Rajah. 2 Hubungan antara saiz batu dan latitud spesies dari keluarga Tyrann (Tyrannidae) dan genus oatmealEmberiza). Gambar dari buku: B.J.M. Stutchbury, A.S. Morton, 2001. Ekologi perilaku burung tropika

Iklim Kepulauan Galapagos

Kepulauan Galapagos (Rajah 3) terletak di Lautan Pasifik berhampiran khatulistiwa. Di pantai Amerika Selatan, Ecuador paling dekat dengan mereka. Mereka berada di bawah pengaruh semasa Peru, membawa air sejuk dari selatan sepanjang pantai barat Amerika Selatan. Di Peru, berhampiran khatulistiwa, arus berubah menjadi barat. Oleh kerana arus sejuk di kawasan ini, upwelling diperhatikan, iaitu kenaikan perairan dalam sejuk yang diperkaya dengan nutrien. Ini menentukan produktiviti ekosistem marin tempatan. Sebagai contoh, ikan menangkap pantai Peru, adalah antara yang paling kaya di dunia.Tetapi sekali setiap beberapa tahun terdapat fenomena yang dipanggil El Niño. Pada tahun-tahun El Nino, kawasan perairan berhampiran permukaan panas beralih ke timur, dan kenaikan upah melambatkan. Ini ditunjukkan dalam iklim. Pengaruh pemanasan tempatan seperti air adalah peningkatan penyejatan dan, dengan itu, lebih banyak hujan turun. Oleh itu, tahun-tahun El Nino di Galapagos basah.

Rajah. 3 Pemandangan pulau Daphne. Di sinilah pasangan Grant mengumpulkan materi yang dipertimbangkan sebagai tindak balas kepada masalah tersebut. Foto dari jetsytravels.com

Pada umumnya, iklim di Galapagos adalah gersang. Dalam tahun-tahun La Nina (bertentangan dengan El Nino), terdapat sedikit tumbuh-tumbuhan hijau. Beberapa tumbuhan berbuah, beberapa bunga dan buah-buahan dan, dengan itu, serangga. Semuanya berubah dengan kedatangan El Nino.

Galapagos Reels

Tengkorak Darwin (Rajah 4) adalah beberapa genera dan kira-kira dua lusin spesies burung yang mendiami Kepulauan Galapagos. Antara ahli biologi evolusi, mereka dikenali secara luas. Pertama, ia adalah salah satu contoh klasik radiasi penyesuaian di pulau-pulau. Dia digunakan dalam karya-karyanya oleh Charles Darwin, pandangan-pandangan ini kemudiannya diperinci oleh David Lack.Dan kemudian, kucing Darwin adalah subjek bertahun-tahun penyelidikan oleh pasangan Peter dan Rosemary Grant, yang berjaya mengenal pasti banyak persoalan menarik tentang evolusi burung-burung ini. Beberapa hasil dapat dibaca pada "Elements" (asas genetik untuk perubahan evolusi pesat dalam saiz paruh Darwin reels, 04/25/2016; proses evolusi dan ekologi boleh berlaku sama cepat dan mempengaruhi satu sama lain, 08.02.2011; kepelbagaian Darwin reels berkurang disebabkan oleh untuk hibridasi interspisifik, 03/24/2014; Spesifikasi di pulau-pulau yang berlainan mengikut laluan selari, 15 Mac 2007).

Rajah. 4. Lelaki kaktus (Skrip geospiza, kiri) dan tengah (G. fortisa) gels tanah. Foto dari timeshighereducation.com dan mangoverde.com

Tetapi kembali kepada pengaruh iklim Galapagos pada kehidupan burung finch. Biji merupakan makanan yang paling penting bagi burung dewasa dalam tempoh pembiakan. Dalam tempoh bersarang, yang bertepatan dengan musim pertumbuhan yang aktif, burung-burung burung hantu secara sukarela mengambil serangga. Mereka memberi makan anak ayam mereka. Oleh itu, tidak menghairankan bahawa sarang berkaitan erat dengan tempoh hujan dan biasanya dirangsang oleh permulaannya.

Tahun-tahun El Nino dan La Nino berbeza secara dramatik dalam jumlah hujan.Sedang rendah dan tercatat adalah seperti berikut: pada tahun 1988 (La Nino) di Pulau Daphne (Daphne Major, Kepulauan Galapagos) hanya 1 mm hujan turun dan pada tahun 1983 (El Nino) – 1359 mm!

Reels sarang tidak setiap tahun, tetapi terutamanya dalam tahun-tahun El Nino. Oleh itu, 40 tahun pemerhatian di pulau Daphne memberi keputusan sedemikian. Dalam 10 musim daripada 40 sarang tidak direkodkan sama sekali. Dan dalam 44% daripada semua musim, tidak satu gelendong muda (jika sekurang-kurangnya satu daripada mereka dilahirkan) tinggal sehingga tahun depan. Ini adalah tahun-tahun La Nino. Dan pada tahun-tahun El Nino, beberapa pasangan berjaya membesar hingga 8 broods setahun! Hubungan kejayaan pembiakan dua spesies burung hantu di Pulau Daphne dengan hujan tahunan digambarkan dalam Rajah. 5 dan 6.

Rajah. 5 Bilangan purata bersarang individu (Geospiza fortis) dan kaktus (G. scandensBurung finch di Pulau Daphne (Kepulauan Galapagos) pada tahun 1976-1991. Gambar dari buku: P. R. Grant, R. Grant, 2014. 40 tahun evolusi. Darwin's Finches di Daphne Major Island

Jawapan kepada masalah itu

Jadi, apakah ciri-ciri luar biasa kitaran hidup Darwinian finch? Hakikatnya adalah bahawa beberapa sifat Galapagos ekologi menyerupai garis lintang sederhana, dan yang lain – kawasan tropika. Bagaimana ia menjejaskan finch akan dijelaskan di bawah.

1. Saiz batu besar. Dalam tahun-tahun La Nino, beberapa pasangan pembiakan mempunyai cengkaman kecil – 2-3 telur.Dan pada tahun-tahun El Nino, apabila semua atau kebanyakan burung sarang, biasanya ada sekurang-kurangnya 4-5 telur dalam kopling (Rajah 6). Itulah sama seperti pada burung-burung di latitud yang sederhana. Ini kerana makanannya secara dramatik banyak dan anda boleh memberi makan banyak anak ayam. Inilah yang berlaku di latitud sederhana di musim bunga, apabila sarang burung tempatan. Dan ini tidak berlaku di kawasan tropika, di mana variasi tahunan adalah kecil. Mengapa turun naik mendadak dalam banyak makanan menyebabkan lebihan sementara? Kerana jumlah penduduk pada umumnya adalah seperti dapat bertahan dengan penurunan sumber makanan, yang pasti akan berlaku tidak lama lagi. Di kawasan tropika yang stabil ini tidak diperhatikan. Oleh itu, turun naik tajam dari tahun ke tahun dalam banyak makanan (bersama-sama dengan sifat tidak aktif burung) membolehkan gulungan mempunyai cengkuk besar pada tahun-tahun yang baik. Dan dalam keadaan tidak menguntungkan, apabila meletakkan kecil, hampir tidak ada sarang. Jadi cengkuk yang besar adalah tipikal untuk burung-burung ini.

Rajah. 6 Hubungan bilangan brood (setiap perempuan) dan saiz klac dengan purata hujan tahunan (Geospiza fortis) dan kaktus (G. scandensBurung finch di Pulau Daphne (Kepulauan Galapagos). Tahun El Nino ditunjukkan hijau. Gambar dari buku: P. R. Grant, R. Grant, 2014.40 tahun evolusi. Darwin's Finches di Daphne Major Island

2. Kelangsungan hidup orang dewasa yang lebih besar. Keadaan hidup di Kepulauan Galapagos lebih dekat dengan kawasan tropika – dan dalam beberapa cara lebih baik. Pertama, burung pinang diselesaikan. Ini menghapuskan kemungkinan kematian semasa migrasi sukar. Dan kedua, kerana ciri-ciri umum dari banyak pulau, terdapat beberapa pemangsa yang mengejutkan di Galapagos. Kedua-dua ciri ini membawa kepada peningkatan dalam kelangsungan hidup orang dewasa (dan yang kedua juga kepada kekerapan penghancuran sarang yang rendah). Akibatnya, tidak sukar untuk bertemu dengan finch berusia 10 tahun (Rajah 7). Iaitu, jangka hayat – seperti di kawasan tropika. Dan dalam garis lintang sederhana burung yang sama saiz (kira-kira dari burung pipit) sering hidup hanya beberapa tahun (2-3 tahun). Oleh itu, dalam populasi garis lintang yang kecil dengan lintang sederhana, kira-kira separuh daripada burung pembiakan biasanya individu pada tahun lepas kelahiran (satu tahun).

Rajah. 7 Survival kohort yang berlainan (burung yang dilahirkan pada tahun-tahun yang berbeza: 1978, 1983, dan 1987) dari finch earthen purata di Pulau Daphne. Gambar dari buku: P. R. Grant, R. Grant, 2014. 40 tahun evolusi. Darwin's Finches di Daphne Major Island


Selepas perkataan

Di atas kita bercakap mengenai membandingkan tropika dan latitud sederhana di Hemisfera Utara. Tetapi terdapat lintang sederhana dan selatan khatulistiwa. Ini adalah bahagian selatan Amerika Selatan dan Australia.Bagaimana keadaan berlaku? Ternyata burung-burung yang hidup di sana umumnya mengingatkan tropika dalam siklus hidup mereka. Mereka juga hidup lama dan mempunyai cengkaman kecil. Penjelasan mengenai fenomena ini seolah-olah paradoks terletak pada ciri iklim.

Hakikatnya ialah bahagian-bahagian utama juzuk tanah benua Amerika Selatan dan Australia terletak di atau berhampiran dengan tali pinggang tropika. Ini secara dramatik mengurangkan iklim kontinental. Akibatnya, perbezaan musim tahun ini tidak begitu terang di sini seperti di garis lintang yang sama di Hemisfera Utara. Keadaan lebih stabil daripada dan menyerupai kawasan tropika. Tetapi, tentu saja, hanya sampai tahap tertentu. Khususnya, banyak burung dari selatan Australia berhijrah ke musim sejuk ke utara, di mana ia lebih hangat. Tetapi penghijrahan tidak terlalu panjang, baik dalam masa dan dalam jarak. Dan tidak setanding dengan penerbangan panjang burung kita.

Semua data yang diberikan membenarkan membuat satu kesimpulan. Malah, ciri-ciri burung Belahan Utara, yang paling dikaji, bukanlah norma untuk kumpulan ini. A adalah norma yang biasa untuk burung-burung tropika dan mereka yang tinggal di hemisfera selatan.

Sumber:
1) Peter R. Grant & B. Rosemary Grant. 40 tahun evolusi.Darwin's Finches di Daphne Major Island // Princeton: Princeton University Press. 2014. 400 p.
2) Bridget J.M Stutchbury dan Eugene S. Morton. Ekologi tingkah laku burung tropika // San Diego (California): Akademik Akhbar. 2001 165 p.
3) Thomas E. Martin. Burung berkekalan: apa yang kita tahu? // Jurnal Biologi Avian. 1996. V. 27. No. 4. P. 263-272.


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: