Κάποια στιγμή στο όχι και πολύ μακρινό παρελθόν, η χειμερινή έλλειψη πουλιών ξεσήκωσε εντελώς μερικούς από τους μεγαλύτερους στοχαστές της ιστορίας. Μόλις πριν από μερικές εκατοντάδες χρόνια, οι φιλόσοφοι υπέθεσαν ότι τα πουλιά θάβονταν σε βάλτους, πετούσαν στο φεγγάρι ή μεταμορφώνονταν πλήρως σε άλλα ζώα τους κρύους μήνες. Χάρη στην αφοσιωμένη επιστημονική παρατήρηση, γνωρίζουμε τώρα ότι τα πουλιά δεν είναι ούτε διαστρικοί ταξιδιώτες ούτε ικανά για ολόσωμη αλχημεία.
Δύο φορές το χρόνο, σε όλη την υδρόγειο, δισεκατομμύρια πτηνά πετούν για μεταναστεύσεις (με προορισμό τη Γη). Μήκος από εκατοντάδες έως χιλιάδες μίλια, αυτά τα εποχιακά ταξίδια διατηρούν τον ρυθμό του φυσικού κόσμου – προαναγγέλλοντας ετήσιους κύκλους και μεταφέροντας θρεπτικά συστατικά και βιοποικιλότητα παντού. Αλλά γιατί τα πουλιά κάνουν όλη αυτή τη δουλειά;
Η απάντηση είναι πιο δύσκολο να αναλυθεί από ό,τι θα περίμενε κανείς, με αντικρουόμενες θεωρίες και περιορισμένα, δύσκολα στη συλλογή δεδομένων. Πρόσφατη έρευνα υπογραμμίζει ότι υπάρχουν ακόμη σοβαρές εκπλήξεις που πρέπει να αποκαλυφθούν. Για δεκαετίες, πολλοί ορνιθολόγοι έχουν υποθέσει ότι η μετανάστευση πρέπει τελικά να σώσει την προσπάθεια των πτηνών, προσφέροντας κάποιο σαφές ενεργειακό όφελος κατά τη διάρκεια ενός έτους. Ωστόσο, σε μια πρόσφατη μελέτη που παρακολουθούσε τους καρδιακούς παλμούς και τις θερμοκρασίες του σώματος των ευρωπαϊκών κοτσυφιών για μήνες, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι η συνολική ενέργεια που δαπανάται από τα πουλιά που μένουν στη θέση τους κατά τη διάρκεια του χειμώνα και αυτά που μεταναστεύουν σε θερμότερες περιοχές είναι περίπου ίσο. Αυτά τα ευρήματα δημοσιεύτηκαν στις 18 Σεπτεμβρίου στο περιοδικό προσθέστε στο μεταναστευτικό μυστήριο. Εάν δεν υπάρχει απόλυτη εξοικονόμηση ενέργειας για την αποφυγή του χειμώνα, γιατί να πετάξετε τόσο μακριά για να γυρίσετε λίγους μήνες αργότερα;
Αυτό που ξέρουμε
Κατά μία έννοια, η εξήγηση της μετανάστευσης είναι πολύ απλή, λέει Σκοτ Γιάνκοοικολόγος ζώων στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και συν-συγγραφέας στη μελέτη του Σεπτεμβρίου. «Είναι μια απάντηση στη ροή της εποχικότητας στη Γη», λέει. Η μετανάστευση συμβαίνει επειδή αλλάζουν οι εποχές, γεγονός που μετατοπίζει τους διαθέσιμους πόρους και τις καθημερινές συνθήκες σε ένα μέρος.
Αλλά πηγαίνετε ένα επίπεδο βαθύτερα και η απάντηση στο γιατί τα πουλιά μεταναστεύουν γίνεται πιο σκοτεινή, προσθέτει ο Yanco. «Αυτό το κεντρικό ερώτημα κινητοποιεί πραγματικά πολλά από την έρευνά μου», λέει.
«Δεν είναι ο μόνος τρόπος αντιμετώπισης της εποχικότητας. Υπάρχουν κάθε είδους άλλες στρατηγικές που βλέπουμε τα ζώα να χρησιμοποιούν για να προσαρμοστούν», λέει ο Yanco Λαϊκή Επιστήμη. Για παράδειγμα, υπάρχει η χειμερία νάρκη, η μεταβολική ταραχή, η εποχική αλλαγή στη σύσταση του σώματος, τα χειμωνιάτικα «παλτά» ή οι διατροφικές αλλαγές. Δεν μεταναστεύουν όλα τα πουλιά. Μερικοί εφαρμόζουν εναλλακτικές στρατηγικές για να περάσουν τον χειμώνα ή να βρουν τις καλύτερες τοποθεσίες αναπαραγωγής. Ακόμη και ανάμεσα σε ένα μεμονωμένο είδος και πληθυσμό, ένα υποσύνολο μεμονωμένων πτηνών μπορεί να είναι μεταναστευτικά ενώ άλλα είναι κάτοικοι όλο το χρόνο, όπως συμβαίνει με τα μερικώς μεταναστευτικά κοτσύφια στην πρόσφατη έρευνα του Yanco. Δεδομένου αυτού, το ερώτημα γίνεται πραγματικά “γιατί η μετανάστευση πέρα από τις εναλλακτικές επιλογές;”
Η μετανάστευση είναι δύσκολη και επικίνδυνη. Τα ταξίδια μεγάλων αποστάσεων μπορεί να σημαίνει αγώνα για εύρεση πόρων, εξαντλητικές πτήσεις αντοχής, πλοήγηση σε φυσικές καταστροφέςσύγκρουση με ανθρώπινες υποδομές, και αυξημένη κίνδυνος φαγητού. Σε σύγκριση με τις ακίνητες περιόδους, ορισμένες έρευνες έχουν βρει ότι τα πουλιά έχουν περισσότερο από τέσσερις φορές υψηλότερο κίνδυνος θανάτου κατά τη μετανάστευση. Ανάμεσα σε όλες αυτές τις προκλήσεις, το μόνο σίγουρο είναι ότι τα οφέλη της μετανάστευσης –όπως όλα τα χαρακτηριστικά και οι συμπεριφορές που βελτιώθηκαν από την εξέλιξη– πρέπει να υπερτερούν (ή τουλάχιστον να ισοδυναμούν) με τα αρνητικά. Διαφορετικά, δεν θα είχε εμφανιστεί εξαρχής, ούτε θα συνέχιζε να επιμένει από γενιά σε γενιά, λέει ο Yanco.
Αντίθετα, το να μένεις έξω το χειμώνα μπορεί επίσης να είναι επικίνδυνο, σε ορισμένες περιπτώσεις περισσότερο από τη μετανάστευση. Μια μελέτη για τους ευρωπαϊκούς κότσυφες διαπίστωσε ότι οι μετανάστες είχαν α σημαντικά μεγαλύτερες πιθανότητες επιβιώνουν από σκληρούς χειμώνες από ό,τι κατοικούν πτηνά στον ίδιο πληθυσμό. Ως συμβιβασμό, οι συγγραφείς της μελέτης υποθέτουν ότι τα πουλιά που κατοικούν έχουν αναπαραγωγικό πλεονέκτημα, διεκδικώντας την καλύτερη περιοχή πριν μπορέσουν να επιστρέψουν οι μετανάστες.
Αυτό που νομίζουμε
Υπάρχουν δύο επικρατούσες και ανταγωνιστικές θεωρίες για το πώς και γιατί προέκυψε η μετανάστευση των πτηνών. Στην υπόθεση του «εύκρατου σπιτιού», τα αποδημητικά πουλιά ξεκίνησαν να ζουν σε κλίματα με εποχικά κρύους χειμώνες. Σιγά-σιγά, με την πάροδο του χρόνου, εξελίχθηκαν για να μεταναστεύσουν σε θερμότερες ζώνες το χειμώνα για να ξεφύγουν από τον σκληρό καιρό και τους κινδύνους που τον συνοδεύουν. Το εναλλακτικό πλαίσιο «τροπικό σπίτι» υποδηλώνει ότι τα μεταναστευτικά είδη ξεκίνησαν στις τροπικές περιοχές και στη συνέχεια εξελίχθηκαν για να φύγουν κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγικής περιόδου για να αποφύγουν τον ανταγωνισμό και να επωφεληθούν από τους πόρους που δεν εκμεταλλεύτηκαν.
ΕΝΑ Μελέτη ανασκόπησης 2019 κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η πρώτη εξήγηση ταιριάζει καλύτερα στα περισσότερα πουλιά από ότι η δεύτερη. Με βάση τα διαθέσιμα δεδομένα, η μετανάστευση φαίνεται να αφορά περισσότερο την απόδραση από τους σκληρούς χειμώνες παρά την εξερεύνηση νέων περιοχών αναπαραγωγής. Ωστόσο, αυτό θέτει το επόμενο ερώτημα: Γιατί να επιστρέψετε σε εύκρατα (ή ακόμα και στην Αρκτική) περιοχές αναπαραγωγής, εάν μπορείτε να ζήσετε άνετα σε μια τροπική περιοχή;
Μια μακροχρόνια θεωρητική απάντηση σε αυτό το αίνιγμα καταλήγει και πάλι στον ανταγωνισμό. Ίσως τα πλήθη να είναι υπερβολικά όταν όλα τα πουλιά συρρέουν στις τροπικές περιοχές. Αλλά μια άλλη πιθανότητα είναι ότι υπάρχει ένα συγκεκριμένο όφελος από την επιστροφή στο σπίτι. Η ίδια ανασκόπηση του 2019 υποδηλώνει ότι τα πουλιά οδηγούνται από τη φύση τους να επιστρέψουν στις γνωστές περιοχές αναπαραγωγής τους, όπου γνωρίζουν τους κινδύνους, πού να βρουν την καλύτερη ράβδο και πώς να χτίσουν μια πρωταρχική φωλιά.
Τα πουλιά επιδεικνύουν συχνά απίστευτη πιστότητα τοποθεσίας και πόρων, σημειώνει ο Yanco–επιστρέφοντας όχι μόνο στην ίδια περιοχή, αλλά στο ίδιο δέντρο και φωλιά κάθε χρόνο. «Υπάρχει πολλή μνήμη και συνήθεια σε αυτά τα πράγματα. Μπορεί να είναι πλεονεκτικό».
Τι είναι ακόμα στον αέρα
Χωρίς σταθερά δεδομένα, τα οποία γενικά απαιτούν τη σύλληψη, την παρακολούθηση και την εκ νέου σύλληψη πουλιών σε πολλές εποχές, όλες οι παραπάνω υποθέσεις παραμένουν γνωστές εικασίες. Είναι πιθανό, λέει ο Yanco, διαφορετικά είδη σε διαφορετικά μέρη να οδηγούνται στη μετανάστευση από διαφορετικούς παράγοντες. «Η κατανόηση αυτών των διαδικασιών θα απαιτήσει την κατανόησή της για πολλά διαφορετικά taxa», λέει. Και κάποιες έρευνες καταλήγουν να αποκαλύπτουν πόσα έχουμε ακόμα να μάθουμε.
Νιλς Λίνεκ είναι ο κύριος συγγραφέας της ευρωπαϊκής μελέτης κότσυφας που δημοσιεύτηκε αυτόν τον μήνα και εξελικτικός βιολόγος και οικολόγος στο Ινστιτούτο Max Planck για τη συμπεριφορά των ζώων στη Γερμανία. Πέρασε 11 μήνες κάθε φορά στο χωράφι για τρία συνεχόμενα χρόνια αιχμαλωτίζοντας και παρακολουθώντας κοτσύφια. Σε εκείνο το διάστημα, ο ίδιος και οι συνεργάτες του κατάφεραν να εμφυτέψουν σε 118 πουλιά συσκευές μεγέθους χαπιού για να παρακολουθούν τον καρδιακό ρυθμό και τη θερμοκρασία του σώματός τους, καθώς και πομπούς εντοπισμού θέσης. Ο Λίνεκ, ο Γιάνκο και οι συν-συγγραφείς τους μπόρεσαν να συλλάβουν ξανά και να αναλύσουν δεδομένα από περίπου 80 από αυτά τα πουλιά.
Παρατήρησαν μερικά απρόβλεπτα αποτελέσματα. Πρώτον, τα αποδημητικά πτηνά στη μελέτη τους εμφάνισαν μια περίοδο μεταβολικής επιβράδυνσης που δεν είχε ξαναδεί τον μήνα πριν από την αναχώρησή τους. Οι θερμοκρασίες του σώματός τους και οι καρδιακοί παλμοί ήταν σημαντικά χαμηλότεροι και πιο αργοί από τους ομολόγους τους που δεν συνέχισαν να μεταναστεύουν για μια περίοδο 28 ημερών. «Ήταν πολύ απροσδόκητο να το δω αυτό [metabolic] προετοιμασία», λέει ο Λίνεκ. «Είναι ένας πολύ καλά κρυμμένος μηχανισμός».
Στη συνέχεια, βρήκαν μια εκπληκτική συνολική ισορροπία στην ενέργεια που δαπανάται μεταξύ των αποδημητικών και των μόνιμων πτηνών. Με βάση τα δεδομένα θερμοκρασίας για κάθε τοποθεσία στη μελέτη, τα αποδημητικά πτηνά θα έπρεπε να δαπανήσουν πολύ λιγότερους πόρους για να παραμείνουν ζεστά. Η ίδια η μετανάστευση απαιτεί ενέργεια και μια αντίστοιχη απότομη αύξηση στον καρδιακό ρυθμό ήταν ορατή στα δεδομένα, αλλά αυτή η αύξηση αντιστάθμισε μόνο ένα μικρό μέρος του θερμορρυθμιστικού κέρδους. Θεωρητικά, τα αποδημητικά πουλιά θα έπρεπε να ήταν σε θέση να χρησιμοποιούν πολύ λιγότερη ενέργεια συνολικά αποφεύγοντας το κρύο. Ωστόσο, μέχρι τη στιγμή της επανασύλληψής τους, τα αποδημητικά πουλιά δεν είχαν εξοικονομήσει περισσότερη ενέργεια από αυτά που μόλις έμειναν σπίτι, η καρδιά τους είχε χτυπήσει περίπου ίσες φορές. «Η ισότητα της ενέργειας συνολικά ήταν εντυπωσιακή», λέει ο Yanco. Κατά κάποιο τρόπο, τα πουλιά εξάντλησαν αυτή την περίσσεια ενέργειας, αλλά πώς και πού είναι άγνωστο.
“Έχουμε ιδέες”, λέει ο Linek – αλλά μέχρι στιγμής, δεν υπάρχουν σταθεροί ηγέτες. Οι επιστήμονες υποψιάζονται ότι τα πουλιά μπορεί να ανακατανέμουν τις σωματικές τους προσπάθειες προς τον αναπαραγωγικό ιστό ή να τον αποθηκεύουν αργότερα ως αποθήκευση ενέργειας. Ή θα μπορούσε να είναι ότι η ζωή στους τροπικούς δεν είναι τελικά διακοπές χωρίς άγχος – ίσως τα πουλιά πρέπει να ψάξουν όλο και πιο μακριά για κατάλληλη τροφή ή να πολεμήσουν άλλα πουλιά για να πάρουν τα αγαθά. Ή ίσως, όταν βρίσκονται σε ένα ζεστό μέρος, τα πουλιά απλώς μετακινούνται πολύ περισσότερο μέρα με τη μέρα από ό,τι στα βάθη του χειμώνα.
Απομένουν πολλά ερωτήματα και πολλή έρευνα μένει να γίνει. «Μόλις αρχίζουμε να μαζεύουμε τα κομμάτια του παζλ», λέει ο Yanco. Ωστόσο, η τεχνολογία για τη μελέτη των κινήσεων των πτηνών και των ζώων είναι η καλύτερη που υπήρξε ποτέ και πλησιάζουμε στις απαντήσεις. Με bluetooth, δορυφορική παρακολούθηση και όλο και μικρότερες συσκευές και εμφυτεύματα, έχουμε περισσότερους τρόπους συλλογής δεδομένων από ποτέ. Από τις θεωρίες των σεληνιακών προσγειώσεων των πτηνών μέχρι το σημερινό «έχουμε φτάσει τόσο μακριά», λέει ο Λίνεκ. Ίσως όχι όσο τα πουλιά, αλλά η επίλυση του μυστηρίου της μετανάστευσης μπορεί να είναι ο επόμενος προορισμός μας.
Αυτή η ιστορία είναι μέρος της σειράς Ask Us Anything της Popular Science, όπου απαντάμε στις πιο περίεργες ερωτήσεις σας, από τις συνηθισμένες έως τις ασυνήθιστες ερωτήσεις. Έχετε κάτι που πάντα θέλατε να μάθετε; Ρωτήστε μας.
VIA: popsci.com
