Мігруючі птахи. Щороку мільйони птахів здійснюють неймовірні подорожі, часто долаючи тисячі миль, щоб дістатися до свого сезонного середовища існування. Ця щорічна міграція обумовлена змінами в наявності їжі, погодних умов і потребою в розмноженні.
Дослідження Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі має потенціал для покращення розуміння вченими небезпек, з якими стикаються птахи, та їх здатності до адаптації.
Загальновідомо, що несприятливі погодні умови можуть дезорієнтувати птахів під час осінньої міграції, в результаті чого вони потрапляють на незнайому територію. Але чому, навіть якщо погода не є основним фактором, птахи мандрують далеко від своїх звичайних маршрутів?
Відповідно до нещодавньої роботи екологів з Каліфорнійський університет, Лос-Анджелес (UCLA), збурення в магнітному полі Землі можуть змусити птахів збиватися зі своїх міграційних шляхів, явище, відоме як «бродяжництво». Це може статися навіть за ідеальних погодних умов і особливо поширене під час осінньої міграції. Висновки нещодавно були опубліковані в журналі Наукові доповіді.
Оскільки популяція птахів у Північній Америці неухильно скорочується, оцінка причин бродяжництва може допомогти вченим краще зрозуміти загрози, з якими стикаються птахи, і способи їх адаптації до цих загроз. Наприклад, птахи, які потрапляють на незнайому територію, ймовірно, зіткнуться з проблемами пошуку їжі та місць проживання, які їм підходять, і в результаті можуть загинути. Але це також може бути корисним для птахів, чиї традиційні домівки стають непридатними для життя через зміну клімату, шляхом «випадкового» заселення тварин у географічні регіони, які зараз їм більше підходять.
Магнітне поле Землі, яке проходить між Північним і Південним полюсами, створюється кількома факторами як над, так і під поверхнею планети. Лабораторні дослідження, проведені протягом десятиліть, показують, що птахи можуть відчувати магнітні поля за допомогою магніторецепторів у своїх очах. Нове дослідження UCLA підтверджує ці висновки з екологічної точки зору.
«З’являється все більше доказів того, що птахи дійсно можуть бачити геомагнітні поля», — сказав Морган Тінглі, відповідний автор статті та доцент кафедри екології та еволюційної біології Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі. «У знайомих місцях птахи можуть орієнтуватися за географією, але в деяких ситуаціях легше використовувати геомагнетизм».
Але здатність птахів орієнтуватися за допомогою геомагнітних полів може бути порушена, якщо ці магнітні поля порушуються. Такі збурення можуть виникати, наприклад, від магнітного поля Сонця, особливо в періоди підвищеної сонячної активності, наприклад сонячних плям і спалахів, а також від інших джерел.
«Якщо геомагнітне поле зазнає збурень, це схоже на використання спотвореної карти, яка збиває птахів з курсу», — сказав Тінглі.
Провідний дослідник Бенджамін Тонеллі, докторант Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, працював із Тінглі та постдокторантом Кейсі Янгфлешем, щоб порівняти дані про 2.2 мільйона птахів, які представляють 152 види, які були відловлені та випущені в період з 1960 по 2019 рік у рамках програми відстеження Геологічної служби США. — проти історичних записів про геомагнітні збурення та сонячну активність.
У той час як інші фактори, такі як погода, ймовірно, відіграють більшу роль у спричиненні бродяжництва, дослідники виявили сильну кореляцію між птахами, які були спіймані далеко за межами їхнього очікуваного діапазону, та геомагнітними збуреннями, які виникали під час осінньої та весняної міграцій. Але зв’язок був особливо вираженим під час осінньої міграції, відзначили автори.
Геомагнітні збурення вплинули на навігацію як молодих птахів, так і їхніх старших, що свідчить про те, що птахи однаково покладаються на геомагнетизм, незалежно від рівня їх міграційного досвіду.
Дослідники очікували, що геомагнітні збурення, пов'язані з підвищеною сонячною активністю, будуть пов'язані з найбільшою кількістю бродяжництва. На їх подив, сонячна активність фактично зменшила випадки бродяжництва. Однією з можливих причин є те, що радіочастотна активність, спричинена сонячними збуреннями, може зробити магніторецептори птахів непридатними, змусивши птахів орієнтуватися за іншими сигналами.
«Ми вважаємо, що поєднання високої сонячної активності та геомагнітних збурень призводить або до паузи в міграції, або до переходу на інші сигнали під час осінньої міграції», — сказав Тонеллі. «Цікаво, що птахи, які мігрують протягом дня, як правило, були винятками з цього правила — на них більше впливала сонячна активність».
Хоча дослідники вивчали лише птахів, їхні методи та висновки можуть допомогти вченим зрозуміти, чому інші мігруючі види, включаючи китів, дезорієнтуються або викидаються далеко від своєї звичайної території.
«Насправді на це дослідження надихнуло висадження китів на мілину, і ми сподіваємося, що наша робота допоможе іншим вченим, які вивчають навігацію тварин», — сказав Тінглі.
Щоб зробити дослідження більш доступними для спостерігачів за птахами, Тонеллі розробив веб-інструмент який відстежує геомагнітні умови та прогнозує бродяжництво в режимі реального часу. Трекер не працює взимку, але знову запрацює навесні, коли знову почнеться міграція.
Довідка: Бенджамін А. Тонеллі, Кейсі Янгфлеш і Морган В. Тінглі «Геомагнітні збурення, пов’язані зі збільшенням бродяжництва мігруючих сухопутних птахів», 9 січня 2023 р. Наукові доповіді.
DOI: 10.1038/s41598-022-26586-0
