?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Чулан и склад Вольфа Кицеса Previous Previous Next Next
Приспособление достигается разными путями - Вольф Кицес
wolf_kitses
wolf_kitses
Приспособление достигается разными путями

Как известно, сейчас происходит глобальное потепление, и одним из признаков адаптивной реакции на него является сдвиг фенодат (прилёта птиц, начала пения, начала размножения и пр.) на более ранние сроки. Если не сдвинешься, может быть плохо:

«Глобальное потепление развивается столь быстро, что многие животные и растения оказываются плохо приспособленными к уже изменившимся условиям. Так, в Западной Европе весна по фенологическим признакам (например, распусканию листьев на определенных породах деревьев) начинается сейчас в среднем на 12-14 дней раньше, чем 40-50 лет назад. Вместе с тем известно, что многие сезонные явления в жизни растений и животных настроены не на изменения температуры (которая год от года может сильно колебаться), а на изменения длины светового дня — фотопериод.

Если птицы, улетающие на зиму в далекие теплые края, трогаются в обратный путь по сигналу фотопериода (а так оно обычно и бывает), то, прилетев в места гнездования на севере, они могут застать там вовсе не те условия, которые ожидали их раньше. Так, мухоловки-пеструшки Ficedula hypoleuca, возвращающиеся из Африки в Голландию, выпадают из сместившегося фенологического календаря. К тому времени, когда мухоловки приступают к выкармливанию птенцов, уже проходит максимум численности гусениц — основных их кормовых объектов. Соответственно, резко снижается выживаемость птенцов (Both et al., 2006).»

http://elementy.ru/news/430222 

Этот сдвиг хорошо выражен у большинства европейских певчих птиц, и специально изучался у большой синицы Parus major  в Англии и в Голландии. Более раннее размножение у этого вида необходимо для того, чтобы вылупившиеся птенцы «застали» период максимального изобилия голых гусениц и пауков, служащих им основной пищей. Сдвиг зафиксирован в обоих случаях, но самое интересное, что разные популяции вида достигают этого разными способами.

В Англии сдвиг фенодат примерно на 2 недели вперёд обусловлен исключительно фенотипической пластичностью и не связан с действием отбора.

«Имеющиеся в распоряжении исследователей подробные данные о биологии синиц в лесу Уайтэм (Wytham woods) близ Оксфорда свидетельствуют, что за 47 лет наблюдений (1961–2007 гг.) самки большой синицы стали откладывать яйца на 14 дней раньше (рисунок ). Если же сравнить средний срок откладки яиц и количество тепла, полученного в тот или иной год за весну (сумму максимальных за день температур для периода с 1 марта по 25 апреля), то выясняется, что величины эти демонстрируют очень четкую корреляцию (рисунок 1В): чем теплее весна, тем раньше синицы приступают к размножению.

В окрестностях Оксфорда важную роль в составе пищи, приносимой родителями птенцам, играют гусеницы зимней пяденицы — Operophtera brumata. Эти бабочки вылупляются из находящихся в земле куколок ближе к осени. Самки, в отличие от нормальных крылатых самцов, имеют редуцированные крылья, и на деревья, где будет происходить спаривание и откладка яиц, им приходится забираться по стволам. Яйца, отложенные на деревьях в углублениях коры и под лишайниками, перезимовывают, а выходящие из них весной гусеницы начинают поедать распускающиеся почки и молодые листья. Достигшие своего максимального размера гусеницы падают с деревьев на землю, где окукливаются. Оценивая с помощью специальных ловушек численность падающих сверху гусениц, можно судить об их обилии, а дата, к которой падает половина учтенных гусениц (half-fall date), традиционно принимается в качестве показателя момента достижения максимальной биомассы гусениц.

Дата максимума биомассы гусениц за многолетний период наблюдений тоже сместилась на более ранние сроки (рисунок 2D), и тоже, как в случае со средней датой откладки синицами яиц, выявляется очень четкая корреляция ее с суммой температур за март–апрель (рис. 2E). Неудивительно, что высоко достоверная положительная корреляция обнаруживается также между датой максимума биомассы гусениц и средней датой откладки яиц большой синицей». Вот полный текст их работы о том, как происходит синхронизация вылупления у синиц с максимальным обилием гусениц - основного корма птенцов.

В пользу предположения о том, что наблюдаемый сдвиг сроков яйцекладки – это фенотипическая пластичность одних и тех же особей, а не действие отбора, при котором получают преимущество в размножении фенотипы, начинающие яйцекладку раньше, и гнездящиеся в нормальные сроки выводят меньше птенцов, при наличии устойчивых генетических различий фенотипов первого и второго класса, говорят следующие соображения:

«Во-первых, то, что одни и те же птицы, размножающиеся более одного сезона, меняют дату откладки яиц в зависимости от того, насколько теплая стоит весна. Во-вторых, расчет сдвига средних дат и дисперсий признака (даты откладки яиц) показывает, что скорость его изменения за 47 лет слишком велика, чтобы ее можно было объяснить отбором в популяции, где средняя длительность генерации — около двух лет. Выявление индивидуальной изменчивости по признаку даты откладки яиц показывает, что она незначительна. Иными словами — все особи ведут себя более или менее сходно».

http://elementy.ru/news/430724

А вот в другой столь же хорошо изученной популяции больших синиц в Дании, судя по всему, аналогичный сдвиг достигается действием отбора: вариабельность по данному признаку гораздо выше, а вот степень произошедшего сдвига в сроках размножения гораздо меньше (Nussey et al., 2005). Проанализированы данные за 32-летниц период, и показано, что отбор шёл на увеличение фенотипической пластичности, в том числе в сроках размножения («дестабилизирующий отбор» Д.К.Беляева). Это не был чистый отбор «ранних» фенотипов, видимо, потому, что на фоне общего тренда потепления сохраняется чередование более тёплых-сухих и более холодных-сырых сезонов, и контраст между ними даже усилился.

Соответственно, прямое приспособление в Англии было более эффективным, чем действие отбора в Дании на сопоставимом временном интервале.


 

Tags: , , ,

7 comments or Leave a comment
Comments
maria_gorynceva From: maria_gorynceva Date: November 26th, 2008 10:45 am (UTC) (Link)
А прогнозы каковы: всё-таки пернатые приспособятся?
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 26th, 2008 02:11 pm (UTC) (Link)
Да, если научатся избегать засух в африке, губящих их на зимовках или на пролете
maria_gorynceva From: maria_gorynceva Date: November 26th, 2008 11:49 pm (UTC) (Link)
Не думаю, что это реально. Или?..
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 27th, 2008 11:28 am (UTC) (Link)
нет, угроза аридизации в поясе степей лесостепей и саванн от потепления очень сильная. а в лесном поясе наоборот, лета становятся более сырыми и дождливыми что тоже нехорошо
vita_kh From: vita_kh Date: November 26th, 2008 06:19 pm (UTC) (Link)
Всё будет хорошо, уже пик пройден, будет похолодание...
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: November 27th, 2008 11:27 am (UTC) (Link)
откуда это??? расскажите я не слышал про похолодание
vita_kh From: vita_kh Date: November 27th, 2008 01:56 pm (UTC) (Link)
пришлю статьи на почту, чуть позже
7 comments or Leave a comment