Биология

Во время сезонной миграции птицам приходится преодолевать сотни и тысячи километров, расходуя большое количество энергии и сталкиваясь со множеством опасностей. Считалось, что эти издержки в дальнейшем окупаются: пребывание зимой в более теплой местности в теории должно было позволить пернатым тратить меньше сил и энергии. Однако результаты недавнего эксперимента опровергли общепринятое мнение о выгоде миграции птиц с точки зрения энергозатрат.

В рамках исследования, статья о котором вышла в журнале Nature Ecology & Evolution, немецкие ученые отловили более сотни черных дроздов (Turdus merula), обитающих в лесах на юге Германии. Большинство из них там же и зимуют, но часть популяции — примерно четверть птиц — улетают на зимовку в Южную Европу или Северную Африку, возвращаясь к началу апреля.

Чтобы оценить расход энергии и сравнить преимущества от перелетного и оседлого образа жизни у пернатых, ученые вживили им миниатюрные регистраторы частоты сердечных сокращений (ЧСС) и температуры тела. Датчики запрограммировали записывать показатели каждые 30 минут, начиная с 1 сентября и по май следующего года, когда устройства предстояло извлечь.

Также птиц оснастили радиопередатчиками, которые позволили отслеживать, мигрировали ли дрозды в сентябре, когда улетали на зимовку и возвращались обратно к местам гнездования в Германии.

Во время эксперимента, с 2016 по 2018 год, исследователи имплантировали 118 регистраторов ЧСС и температуры. С 2017 по 2019 год ученым удалось повторно отловить 83 дрозда для удаления у них датчиков и снятия показаний. Таким образом биологи получили почти 900 тысяч соответствующих измерений.

Подробные физиологические данные, связанные с сезонной миграцией птиц, впервые позволили пронаблюдать, как менялись реальные энергозатраты дроздов до, во время и после перелетов.

В частности, измерения показали, что примерно за месяц до отлета у мигрирующих дроздов замедлялся метаболизм, о чем говорило снижение ЧСС и температуры тела в ночное время. За счет этих изменений, которые отсутствовали у оседлых дроздов, их мигрирующие сородичи могли накопить дополнительную энергию перед дальним путешествием.

Однако, к своему удивлению, исследователи обнаружили, что зимой сердцебиение перелетных дроздов было не ниже, чем у оставшихся в Германии. Обе группы птиц расходовали примерно одинаковое количество энергии, хотя первые находились в более теплом климате.

С помощью компьютерного моделирования биологи рассчитали энергозатраты птиц для поддержания температуры тела с учетом местной погоды. Вычисления показали, что пребывание в более теплых условиях должно было создать излишек энергии у мигрирующих дроздов, который они, видимо, тратили на что-то еще, помимо терморегуляции. Ученые точно не знают, на что именно. Среди возможных версий они назвали необходимость активизировать иммунитет на новом месте, адаптироваться к незнакомой территории или каким-то угрозам.

В целом исследование показало, что сезонная миграция птиц и механизмы в ее основе в действительности сложнее, чем предполагалось в теории. Также сделанные учеными открытия могут быть полезны для прогнозирования изменений в климатических сценариях будущего.