Putni pie ekvatora ir viskrāsainākie: kā krāsas palīdz tropiskajiem putniem izdzīvot


Kriss Kūnijs un Gevins Tomass no Šefīldas Universitātes žurnālam The Conversation

Daudziem no mums tropi uzbur domas par sulīgu veģetāciju apvienojumā ar dinamiskiem un pārsteidzoši krāsainiem putniem, kukaiņiem un citām radībām.

Plaši izplatīts ir uzskats, ka pasaules tropu reģionos mīt krāsainākās sugas — šī ideja, iespējams, aizsākās 19. gadsimtā, kad slavenie dabaszinātnieki, tostarp Čārlzs Darvins, atzīmēja tropos sastopamo “bagātīgo krāsu daudzveidību”, salīdzinot. uz savām dzimtenēm augstajos platuma grādos.

Un tomēr līdz šim pārliecinoši pierādījumi par šo ģeogrāfisko modeli sugu krāsainībā ir bijuši nenotverami.

Iepriekšējais pētījums atklāja, ka Dienvidamerikas tropu putni bija krāsaināki nekā Ziemeļamerikas putni, un Eiropas putni bija vismazāk krāsaini. Taču citos pētījumos, piemēram, vienā, kurā tika pētīti putni Austrālijas austrumu krastā, tika atklāts, ka sugām, kas dzīvo sausos apgabalos, nevis ekvatora tuvumā, bija visintensīvākā apspalvojuma krāsa.

Tātad problēma palika neatrisināta.

Mūsu jaunajā pētījumā, kas publicēts žurnālā Nature Ecology & Evolution, mēs beidzot atklājām, ka tendence šķiet patiesa — tropu dziedātājputnu sugas patiesībā ir daudz krāsainākas nekā to netropu līdzinieki, kā to ierosināja Darvins.

Un mēs domājam, ka tas daļēji var būt saistīts ar nepieciešamību izcelties no pūļa, jo ir lielāka dažādu sugu koncentrācija, kas dzīvo kopā tropu kopienās.

Pētījums par 4500 dziedātājputnu sugām

Lasīt | Pastkarte no Pellinga

Izmantojot Apvienotās Karalistes Dabas vēstures muzeja globālo putnu paraugu kolekciju, mēs digitāli nofotografējām pieaugušus tēviņus un mātīšu īpatņus no vairāk nekā 4500 dziedātājputnu sugām no visas pasaules — no tropu paradīzes tanagēra (Tangara chilensis) līdz brūnajai lācei (Cinclus pallasii).

Mēs izvēlējāmies dziedātājputnus (pazīstami arī kā dziedātājputni), jo tie veido aptuveni 60 procentus no visām putnu sugām un tāpēc ir labi pārstāvēti muzeju krājumos.

Progresīvā skaitļošanas tehnoloģija, ko sauc par “dziļo mācīšanos”, kas var iemācīties apstrādāt un klasificēt lielu daudzumu sarežģītu datu no attēliem, palīdzēja mums iegūt informāciju no tūkstošiem pikseļu katrā fotoattēlā.

Pēc tam mēs varējām izmērīt katra fotoattēla apspalvojuma krāsu nokrāsu un intensitāti attiecībā pret sarkano, zaļo un zilo gaismu, kā arī ultravioleto gaismu — tas bija svarīgi, jo putniem ir plašāks redzes lauks nekā cilvēkiem un tie var uztvert krāsas. ultravioletās gaismas spektrā.

Izmantojot šo informāciju, mēs esam izveidojuši precīzu katras sugas krāsojuma novērtējumu, pamatojoties uz atšķirīgo krāsu (vai “krāsu atrašanās vietu”) skaitu katra atsevišķa putna apspalvojumā.

Kartējot sugu krāsu vērtību atšķirības visā pasaulē, mēs atklājām pārliecinošus pierādījumus tam, ka putnu krāsojums parasti ir visaugstākais pie ekvatora un samazinās līdz ar platuma grādiem polu virzienā – konkrēti, to apspalvojums uzrādīja par aptuveni 20% līdz 30% vairāk krāsu. nekā putni dzīvo augstākos platuma grādos ārpus tropiem, neatkarīgi no tā, vai tie atrodas ziemeļos vai dienvidos.

Interesanti, ka tas attiecās gan uz tēviņiem, gan uz mātītēm, lai gan dažreiz tie var izskatīties ļoti atšķirīgi.

Tātad, apstiprinot Darvina novērojumus, nākamais solis bija noskaidrot, kādi faktori varētu izraisīt šo gradientu.

Krāsu priekšrocība

Bija vairākas iespējamās teorijas.

Iespējams, labvēlīgākais klimats ekvatora tuvumā, piemēram, temperatūras un nokrišņu ziņā, ļāva tropu sugām ieguldīt vairāk enerģijas, lai izstrādātu sarežģītu apspalvojumu krāsojumu. Vai varbūt ekoloģisko faktoru ietekme, piemēram, gaismas daudzums to dzīvotnē, varētu ietekmēt putnu izskatu.

Lasīt arī | Putnu vērotāji pirmo reizi pamana jūras zīriņu M’luru krastā

Lai pārbaudītu šīs hipotēzes, mēs savā pētījumā apkopojām informāciju par sugu vides un ekoloģiskajām īpašībām un izmantojām datu analīzi, lai noskaidrotu, vai mainīgie varētu palīdzēt izskaidrot krāsu atšķirības starp sugām.

Mēs atklājām, ka vislielākā krāsu daudzveidība bija putniem no blīviem, slēgtiem meža biotopiem, piemēram, lietus mežiem, kā arī putniem, kas barojas ar augļu un ziedu nektāru.

Abas iezīmes ir biežāk sastopamas tropu platuma grādos, tāpēc tas liecina, ka divi iespējamie krāsu daudzveidības attīstības iemesli varētu būt nepieciešamība pēc krāsainas vizuālas komunikācijas (piemēram, žesti un pozas) tumšos tropu mežos un spēja absorbēt krāsu veidojošos savienojumus ( piemēram, karotinoīdi) no augļiem ar uzturu.

Un bija arī pozitīva korelācija starp krāsainību un putnu sabiedrību daudzveidību.

Vidējais dziedātājputnu sugu skaits, kas dzīvo vienā un tajā pašā vietā, dramatiski palielinās virzienā uz ekvatoru, tāpēc šī pastiprinātā krāsainība var palīdzēt tiem atšķirties no visiem citiem putniem savās bagātajās tropu kopienās, kas ir nepieciešama prasme potenciāli dārgai mijiedarbībai ar citām sugām, no kurām izvairīties. var pat ietvert pārošanos.

Turpinot globālo “hromatiskuma punktu” atrašana dažādos reģionos un starp dažādām sugām, palīdzēs mums plānot efektīvas saglabāšanas stratēģijas sugām un biotopiem, kas saglabā krāsu daudzveidību.

Kā reiz teicis 19. gadsimta britu dabaszinātnieks Alfrēds Rasels Volless: “Iespējams, nav tādas kvalitātes dabas objektos, kuros mēs gūstam tik daudz tīra un intelektuāla baudījuma kā to krāsās.” Mēs esam parādā nākamajām paaudzēm, lai nodrošinātu, ka dabas iespaidīgās krāsas paliek nemainīgas.

Apskatiet jaunākos DH video šeit: