Stěhovaví ptáci jsou v přírodě velmi častým jevem a díky své schopnosti létat dokážou překonat obrovské vzdálenosti s malými nebo žádnými zastávkami na doplnění paliva a doplnění energie. Impulsem, který je vede k těmto dobrodružstvím, je vyhýbat se zimě, hledání potravy nebo dosažení partnera a následného rozmnožování.
stěhovavých ptáků
Říká se tomu migrace ptáků k procesu, který zahrnuje výlety, které četné druhy ptáků podnikají v každém ročním období a pravidelně. Kromě migrace provádějí ptáci další pohyby v reakci na změny v existenci potravy, stanovišť nebo klimatu, které jsou obvykle nepravidelné nebo pouze v jednom směru a nazývají se různými způsoby, jako je nomádství, invaze, šíření nebo invaze. Naproti tomu ptáci, kteří nemigrují, se nazývají rezidentní ptáci.
Obecné vzory
Migrace je určena jejím výskytem ve stejném ročním období. Mnoho suchozemských ptáků migruje na velké vzdálenosti. Nejčastější vzory zahrnují přesun na sever za chovem v létě v mírných nebo arktických oblastech a návrat do zimovišť v teplejších jižních oblastech.
Primární okolností, která migraci nejvíce nahrává, je energie. Delší letní dny na severu poskytují hnízdícím ptákům více příležitostí ke krmení kuřat. Prodloužení denních hodin umožňuje denním ptákům vytřít větší snůšky než u příbuzných nestěhovavých odrůd, které zůstávají v tropech po celý rok. Stejně jako se na podzim dny zkracují, ptáci se vracejí do teplejších oblastí, kde se stávající nabídka potravy s ročním obdobím mění jen málo.
Tyto výhody převažují nad riziky vysokého stresu, nákladů na energii a dalších nebezpečí migrace. Predace může být během migrace vyšší. Sokol Eleonorin (Falco eleonorae), který se rozmnožuje na ostrovech Středozemního moře, má velmi opožděné období rozmnožování, synchronizované s podzimním přeletem ptáků migrujících na jih, kterými krmí svá kuřata. Podobnou strategii zaujímá i netopýr Nyctalus lasiopterus, jehož potravou jsou stěhovaví ptáci.
Velké koncentrace ptáků migrujících při dočasných mezipřistáních je také činí náchylnými k parazitům a patogenům, což vyžaduje vyšší imunitní odpověď. V rámci daného druhu nemusí být všechny populace stěhovavé, čemuž se říká částečná migrace. Částečná migrace je velmi častá na jižních kontinentech; v Austrálii částečně migruje 44 % druhů nepěvců a 32 % druhů pěvců.
U některých druhů je populace ve vyšších zeměpisných šířkách obvykle stěhovavá a často bude hibernovat v nižších zeměpisných šířkách než ty, ve kterých jsou ostatní populace stejné odrůdy přisedlé, a proto již obsadily vhodné stanoviště pro zimování, protože se tomu říká „ migrace přeskakování žába“.
V populaci může také existovat odlišný vzorec chronologie a migrace na základě věkových a pohlavních skupin. Ve Skandinávii migrují pouze samice Fringilla coelebs (Chaffinches) a samci zůstávají rezidenty (to dalo vzniknout jménu coelebs, což znamená svobodný). Většina migrací začíná tím, že ptáci stoupají ve velké frontě. V určitých případech migrace zahrnuje úzké migrační pásy, které jsou zavedeny jako tradiční trasy nazývané trasy migračních letů.
Ty obvykle sledují horská pásma a pobřeží a mohou využívat vánek a jiné typy větru nebo obcházet geografické překážky, jako jsou velké plochy otevřené vody. Jednotlivé dráhy mohou být naprogramovány do jejich genů nebo naučeny v různé míře. Trasy, kterými se ubírají jedním směrem a zpáteční, jsou často různé.
Většina větších ptáků létá v hejnech. Tento typ letu jim pomáhá snižovat spotřebu energie. Mnoho z nich létá ve formaci V a jednotlivé úspory energie byly odhadnuty na 12-20%.Jespák Calidris canutus (písek tlustý) a Calidris alpina (jespák písečný) byli sledováni radarovou studií, ve které bylo zjištěno, že létali 5 kilometrů za hodinu rychleji v hejnech, než když to dělali sami.
Nadmořská výška, do které se ptáci při migraci pohybují, je proměnlivá. Exkurze na Mount Everest přinesla kostry Anas acuta (kachna severní) a Limosa limosa (datel černoocasý) 5.000 metrů nad ledovcem Khumbu. Husy Anser indicus byly viděny létat nad nejvyššími vrcholy Himálaje nad 8.000 3.000 metrů, i když byly poblíž nižší průsmyky XNUMX XNUMX metrů.
Mořští ptáci létají nízko nad vodou, ale překračováním pevniny nabírají výšku a obrácené chování lze pozorovat u suchozemských ptáků.Většina ptačích migrací však probíhá v rozsahu 150 metrů, v 600 metrech. Záznamy o střetech s ptáky ve Spojených státech zjistily, že většina útoků se odehrává v nadmořských výškách pod 600 metrů a téměř žádný nad 1.800 metrů.
Většina druhů tučňáků pravidelně migruje plaváním. Tyto trasy mohou mít více než 1.000 kilometrů. Cock of the Rockies (Dendragapus obscurus) provádí výškové migrace většinou chůzí. Emu v Austrálii bylo vidět, jak podniká dlouhé procházky v době sucha.
Historická vize
Počáteční pozorování, která zaregistrovala migraci ptáků, pocházejí z doby asi před 3.000 lety, na něž se odvolávají Hésiodos, Homér, Hérodotos, Aristoteles a další. Bible také uvádí stěhování, jako v Knize Job (39:26), kde je položena otázka: "Je to kvůli tvému talentu, že se sokol přikrývá peřím a roztahuje křídla na jih?" Prorok Jeremiáš (8:7) hlásil: «I čáp na obloze zná svá roční období; hrdlička, vlaštovka a jeřáb znají čas migrace".
Aristoteles vypráví, že se jeřábi přesouvají ze Skytských plání do bažin u horních toků Nilu.Plinius starší ve své „Naturalis Historia“ opakuje, co Aristoteles pozoroval. Na druhou stranu Aristoteles tvrdil, že vlaštovky a jiní ptáci hibernovali. Toto přesvědčení se udrželo až do roku 1878, kdy Elliott Coues sepsal seznam nejméně 182 děl týkajících se hibernace vlaštovek.
Teprve na začátku XNUMX. století byla migrace připuštěna jako příčina mizení ptáků v zimním období v severních klimatech. O migraci napověděl nález čápů bílých v Německu, kteří byli zraněni africkými šípy. Jeden z nejstarších šípovitých exemplářů se nacházel poblíž německé vesnice Klütz ve spolkové zemi Meklenbursko-Přední Pomořansko.
Dálková migrace
Tradiční představa migrace je tvořena severními suchozemskými ptáky, jako jsou vlaštovky a dravci, kteří podnikají dlouhé lety do tropů. Četné kachny, husy a labutě, které se rozmnožují na severu, jsou rovněž dálkovými migranty, přesto by na jih museli cestovat jen tak daleko, jak je to nutné, aby se vyhnuli zamrzání vod v jejich arktických oblastech rozmnožování.
Většina holarktických odrůd Anatidae zůstává na severní polokouli, ale v zemích s mírnějším podnebím. Například Anser brachyrhynchus (husa krátkozobá) migruje z Islandu do Velké Británie a blízkých zemí. Migrační cesty a zimoviště jsou typické a mláďata si je osvojila při počáteční migraci po boku svých rodičů. Některé kachny, jako je Anas querquedula (čyrovka carretota), se zcela nebo částečně stěhují do tropů.
Stejné úvahy o překážkách a objížďkách, které platí pro migrující suchozemské ptactvo na velké vzdálenosti, jsou typické pro vodní ptactvo, ale naopak: velké území země bez akvárií, které poskytují místo ke krmení, je pro vodního ptactva překážkou. Otevřené moře je také překážkou pro ptáky, jejichž potrava se nachází v pobřežních vodách.
Tyto překážky se obcházejí objížďkami: například Branta bernicla (husa s límcem) cestující z poloostrova Taimir do Waddenského moře (Holandsko, Německo a Dánsko) se pohybuje po pobřežní trase Bílého moře a Baltského moře, místo aby přímo překračovala Severní ledový oceán. a severní Skandinávii.
Podobná situace nastává u brodivých ptáků (Charadriiformes). Četné druhy, jako je Calidris alpina (jespák obecný) a Calidris mauri (jespák aljašský), podnikají dlouhé cesty ze svých hnízdišť v Arktidě do teplejších míst na stejné polokouli, ale jiné, jako je Calidris pusilla (jespák polopalmovitý), urazí obrovské vzdálenosti. tropy.
Stejně jako velké, energické kachny a husy (Anseriformes) jsou brodiví ptáci mimořádnými letci. To znamená, že ptáci, kteří zimují v mírných pásmech, mají v případě velmi nepříznivého počasí možnost krátkého pohybu navíc.
U některých brodivých ptáků bude úspěšná migrace záviset na dostupnosti základních potravinových zdrojů v místech mezipřistání podél celého průletu. To poskytuje migrantům příležitost natankovat na další úsek cesty. Některé příklady důležitých míst pro zadržování přistěhovalců jsou Bay of Fundy a Delaware Bay.
Některé exempláře Limosa lapponica (Snike nebo Bar-tailed datel) drží rekord pro nejdelší nepřetržitý let zaznamenaný u stěhovavého ptáka, který urazil 11.000 55 kilometrů z Aljašky do své nehnízdné sezóny na Novém Zélandu. migrace, XNUMX procent z vaše tělesná hmotnost je tuk, který jste uložili, abyste poháněli tuto nepřetržitou cestu.
Migrace mořských ptáků je podobná jako u Charadriiformes a Anseriformes. Někteří, jako Cepphus grylle (guillemot bělokřídlý) a někteří rackové, jsou velmi přisedlí, zatímco jiní, jako většina rybáků a rarobilů, kteří se rozmnožují v mírných oblastech severní polokoule, se během zimy pohybují na různé vzdálenosti na jih.
Nejdelší migrační trasu ze všech ptáků má Sterna paradisaea (rybák arktický) a na denním světle zůstává déle než kterýkoli jiný pták, během sezóny se pohybuje z hnízdišť v Arktidě do oblasti Antarktidy. Rybák polární, který dostal identifikační kroužek jako kuře na ostrovech Farne, které se nacházejí daleko od britského východního pobřeží, dorazil do australského Melbourne za pouhé tři měsíce po vylíhnutí; námořní plavba 22.000 XNUMX kilometrů.
Někteří mořští ptáci, jako Oceanites oceanicus (Wilsonův pamperito) a Puffinus gravis (Capirotada shearwater), se rozmnožují na jižní polokouli a v australské zimě se stěhují na sever. Mořští ptáci mají další výhodu v tom, že jsou schopni získávat potravu během své migrace přes otevřenou vodu.
Pelagičtější odrůdy, především Procellariiformes, jsou velkými tuláky a albatrosi jižního oceánu mohou v mimohnízdním období létat po celém světě. Ptáci Procellariiformes jsou široce rozptýleni po značných oblastech otevřeného oceánu, ale shromažďují se, když je k dispozici potrava.
Mnoho z nich se také nachází mezi migranty na velké vzdálenosti; Puffinus griseus (shearwater nebo dark pamperito), kteří hnízdí na Malvínských ostrovech, létají 14.000 8 kilometrů mezi hnízdištěm a severním Atlantickým oceánem u Norska. Někteří Puffinus puffinus (Manx Shearwater) podnikají stejnou cestu obráceně. Jako ptáci, kteří žijí dlouho, dokážou nashromáždit velké ujeté vzdálenosti, které byly u jednoho exempláře odhadnuty na asi 50 milionů kilometrů během jeho ověřeného života více než XNUMX let.
Někteří velcí ptáci roztahující křídla jsou závislí na stoupajících oblacích teplého vzduchu, které jim umožňují klouzat. Patří mezi ně četní dravci, jako jsou supi, orli a krahujci, stejně jako čápi. Tito ptáci provádějí svou migraci během dne.
Pro stěhovavé ptáky z těchto skupin je obtížné překonat velké vodní plochy, protože tepelné sloupce se tvoří pouze na souši a tito ptáci nemohou udržet aktivní let na dlouhé vzdálenosti. Středozemní moře a další moře jsou proto důležitými překážkami pro vznášející se ptáky, kteří jsou nuceni procházet nejužšími místy.
Značná masa obrovských dravců a čápů prochází v migrační sezóně oblastmi, jako je Gibraltar, Falsterbo a Bospor. Nejčastější druhy, jako je Pernis apivorus (káně medonosná), se na podzim počítají ve statisících. Další překážky, jako jsou pohoří, mohou také způsobit obrovské koncentrace, zejména velkých denních migrantů. To je notoricky známý prvek v úzkém hrdle migrace ze Střední Ameriky.
Mnoho skromnějších hmyzožravých ptáků, včetně pěnic, kolibříků a mucholapek, migruje na velké vzdálenosti, obvykle v noci. Celé dopoledne odpočívají a několik dní se živí, než budou pokračovat v migraci. Ptáci jsou nazýváni „v tranzitu“ v oblastech, kde se dočasně objevují během krátkých pobytů během migrační cesty.
Noční migrací snižují noční migranti nebezpečí predátorů a vyhýbají se přehřátí, které by mohlo být způsobeno energií spotřebovanou během letu na tak dlouhé vzdálenosti. To jim také umožňuje krmit se během dne, aby obnovili energii na noc. Noční migrace přichází za cenu ztraceného spánku. Migranti musí mít možnost dosáhnout zhoršené kvality spánku po celou dobu letu, aby kompenzovali tuto ztrátu.
Migrace na krátké vzdálenosti
Mnoho migrantů na velké vzdálenosti v předchozí části je účinně naprogramováno ve svých genech, aby reagovali na proměnlivou délku dne. Mnoho druhů se však pohybuje na kratší vzdálenosti, ale činí tak pouze v reakci na obtížné povětrnostní podmínky.
Takovým způsobem, že ty, které se rozmnožují ve vrcholcích a vřesovištích, jako je Tichodroma muraria (plazak) a Cinclus cinclus (namař), se sotva mohou pohybovat ve výšce, aby se vyhnuli chladným vrchovinám. Jiné odrůdy jako Falco columbarius (merlin) a Alauda arvensis (skřivan) se pohybují o něco dále, směrem k pobřeží nebo do jižnější oblasti. Druhy jako Fringilla coelebs (Chaffinches) pravděpodobně nebudou migrovat do Británie, ale přesunou se na jih nebo do Irska, pokud bude velmi chladné počasí.
Migranti pěvci na krátké vzdálenosti mají dva evoluční původy. Ti s příbuznými, kteří migrují na velké vzdálenosti v rámci stejné rodiny, jako je Phylloscopus collybita (Chiffchaff), což jsou původní odrůdy na jižní polokouli, které postupně zkracovaly svou zpáteční cestu, aby zůstaly na severní polokouli.
Druhy, které nemají ve své rodině rozsáhlé migrační příbuzné, jako v Bombycille, se stěhují pouze v reakci na zimní období, spíše než aby rozšiřovaly své reprodukční možnosti. V tropech se délka denního světla v průběhu roku jen málo mění a vždy je tam dostatečně teplo na pořádný přísun potravy. Kromě sezónních přesunů zimujících odrůd severní polokoule se velká část druhů pohybuje na různé vzdálenosti podle srážek.
Mnoho tropických oblastí má vlhké a suché období, indické monzuny jsou možná nejznámějším příkladem. Ptačím exemplářem, jehož rozšíření souvisí se srážkami, je stromový ledňáček Halcyon senegalensis (ledňáček senegalský) ze západní Afriky. Existuje několik odrůd, zejména kukačky, které jsou skutečnými migranty na dlouhé vzdálenosti v tropech. Jedním z modelů je Cuculus poliocephalus (kukačka nebo kukačka menší), která se rozmnožuje v Indii a mimo rozmnožovací sezónu tráví v Africe.
Ve vysokých horách, jako jsou Himaláje a Andy, také dochází k sezónním posunům nadmořské výšky u mnoha druhů a další mohou provádět migraci na velké vzdálenosti. Ficedula subrubra (muškař kašmírský) a Zoothera wardii (drozd Wardův), oba z Himálaje se rozprostírají na jih až k vysočině Srí Lanky.
Narušení a rozptyl
Někdy konjunkce, jako je příznivé období rozmnožování následované nedostatkem potravinových zdrojů v příštím roce, vedou k průlomu, kdy se velké množství druhů pohybuje daleko za svým obvyklým areálem. Bombycilla garrulus (broksk obecný), Carduelis spinus (Sispon) a Loxia curvirostra (kříženka obecná) jsou odrůdy, které každoročně vykazují tuto nepředvídatelnou změnu v počtu.
Mírné oblasti jižních kontinentů mají rozsáhlé suché zóny, zejména v Austrálii a západní jižní Africe, a změny způsobené klimatem jsou časté, ale ne vždy předvídatelné. Například několik týdnů vydatných dešťů v té či oné oblasti pravidelně suché střední Austrálie způsobí přemnožení rostlin a bezobratlých, což přitahuje ptáky ze široka daleka.
To se může stát v kterémkoli ročním období a v jakékoli definované oblasti se to nemusí opakovat po dobu deseti let nebo déle, protože to závisí na frekvenci období „El Niño“ a „La Niña“. Migrace ptáků je událost, která se odehrává primárně, i když ne zcela, ze severní polokoule. Na jižní polokouli je sezónní migrace obvykle mnohem méně zjevná a existují různé důvody.
Za prvé, velké pevniny nebo oceány, bez větších překážek, obvykle nesoustřeďují migraci úzkými a zjevnými cestami, a proto si to lidský pozorovatel méně uvědomuje.
Na druhou stranu, alespoň u suchozemského ptactva, se klimatické zóny obvykle v obrovských vzdálenostech prolínají, spíše než aby byly zcela oddělené: to znamená, že místo dlouhé cesty přes nevhodné stanoviště k dosažení konkrétního cíle se stěhovavé odrůdy mohou obvykle přesunout pomalu a klidně, shánějí potravu, jak jdou.
Bez dostatečných studií kroužkování není v těchto případech zřejmé, že ptáci, o kterých se uvažuje v určité oblasti podle sezónních změn, jsou ve skutečnosti různí členové stejné odrůdy, kteří postupně procházejí a pokračují ve své trase na sever nebo na jih.
Mnohé druhy se skutečně rozmnožují v mírných oblastech na jihu a zimují dále na sever v tropech. V Africe daleko na sever od svého výběhového chovu zimují například Hirundo cucullata (vlaštovka velká) a v Austrálii například Myiagra cyanoleuca (muchavka saténová), Eurystomus orientalis (koláč zelený) a Merops ornatus (včela duhová).
Fyziologie a kontrola
Řízení migrací, jejich determinace v čase a reakce na ně jsou regulovány geneticky a zřejmě se jedná o primitivní vlastnosti, které jsou přítomny i u řady nestěhovavých druhů. Schopnost samostatné navigace a orientace v migracích je mnohem složitější událost, která zahrnuje jak endogenní programy, tak výuku.
Fyziologický základ
Fyziologický princip migrace zahrnuje endogenní procesy, generované vnějšími podněty, které jsou přijímány centrálním nervovým systémem (CNS). (Gwinner 1986; Ketterson a Nolan 1990; Healy a kol. 1996; Birgman 1998).
Jako "emisaři" procesu jsou neuroendokrinní a endokrinní hormony vylučované přes hypotalamus-hypofýza. Migrační potřeba má silný genetický faktor: existují pokusy s konipasem žlutým (Motacilla alba), kdy různé populace v podobných zeměpisných oblastech mají velmi nestejné migrační vlastnosti (Curry-Lindahl, K. 1958).
Migrační aktivita způsobuje relevantní změny ve fyziologii zvířete, kde vystupuje hyperfagie, zvýšení krevního hematokritu a určité změny chování, jako je družnost.
Změny, ke kterým dochází u ptáka
V předstěhovací fázi pták primárně zvyšuje hladinu lipidů (Blem 1990). Tuky jsou nejdůležitějším zdrojem energie v tomto procesu, ukládají se zejména v tukové tkáni, svalech a vnitřních orgánech (George a Berger 1966). Mezi nejdůležitější oblasti ukládání tuku patří: klíční kost, korakoid, boky, břicho, pánev a oblast hýždí (King a Farner 1965).
Mastné kyseliny, které jsou spotřebovávány během migrační aktivity (převaha nenasycených mastných kyselin), nejsou ty, které se používají ve fázi hnízdění (převažují nasycené mastné kyseliny) (Conway et al. 1994). Jak již bylo zmíněno, tuk se ukládá ve svalech, ale ne v srdci. Ukládání tuků v předmigrační fázi je již mnoho let dobře známé gurmánům, kteří se rozhodnou pro ty, kteří migrují v této době, protože jejich maso je křehčí a bohatší na tuk.
Podle vzdálenosti, kterou musí během migračního procesu urazit, si pták ukládá více či méně rezerv. Tuky, kromě toho, že dodávají energii pro svaly, přispívají k termoregulaci ptáka během celého procesu. Během migrace pták také zvyšuje výdej bílkovin a sacharidů. V předstěhovací fázi pták trpí hyperfagickým procesem: ukázalo se, že také v této fázi má pták větší schopnost obnovovat zásoby.
Nervové báze a hormony zapojené do migračních procesů
Skupina endokrinních žláz pomáhá definovat migrační impuls. Hypofýza se objevuje na prominentním místě, zastupuje roli kontrolního stanoviště organismu a také kvůli své citlivosti na světelné prvky. Kromě hypofýzy byl zdůrazněn význam štítné žlázy (řídí přesuny tuků při termoregulaci) a gonád (Rowan, W.1939, ze svých experimentů odvodil, že přechodný vývoj gonád byl nezbytným požadavkem pro stěhovavé proces).
- Prvky prostředí podmiňují migrační aktivitu a přímo ovlivňují výše uvedené žlázy, například:
- V případě štítné žlázy dochází k četným případům, kdy ptáci migrují na obrovské vzdálenosti „hnané“ silnými studenými vlnami.
- Hypofýza je otevřeně ovlivněna fotoperiodou (čas vystavený dennímu světlu), každá odrůda se množí a migruje podle svých ideálních okrajů fotoperiody. Byly provedeny experimenty s ptáky chovanými v zajetí, ve kterých bylo možné potvrdit, že pouze se stimulací fotoperiody ptáci vykazovali agitaci orientovanou na místa jejich migrace.
Prolaktin, růstový hormon, hormon slinivky břišní, hormon hypofýzy, katecholaminy a inzulín hrají zásadní roli při ukládání tuku, svalové hypertrofii a zvýšení hematokritu (Ramenofsky a Boswell 1994).
- Katecholaminy, růstové hormony a kortikosteron se podílejí na vytěsňování tuku (Ramenofsky 1990).
- Kortikosteron a testosteron mají velký význam při noční migraci ptáků (Gwinner 1975).
- Melatonin hraje podstatnou roli v organizaci migrace a orientace (Beldhuis et al. 1988; Schnneider et al. 1994).
Spouštěcí chronologický faktor
Základním fyziologickým stimulem pro migraci je změna délky dne. Tyto změny jsou spojeny s hormonálními změnami u ptáků. V období před migrací mnoho ptáků vykazuje zvýšenou aktivitu nebo „Zugunruhe“ (německy: migrační porucha) a také fyziologické změny, jako je zvýšené ukládání tuku.
Výskyt tohoto jevu i u ptáků chovaných v zajetí bez environmentálních podnětů (například kratší dny nebo snížení teploty) svědčí o úloze endogenních programů s každoroční pravidelností v regulaci ptačí migrace.
Tito ptáci v kleci vykazují preferovaný směr letu, který je v souladu se směrem migrace, kterou by zvolili, kdyby byli volní, a dokonce mění své preferované kursy téměř v souladu s divokými jedinci jejich druhu, kteří mění svůj kurs. U odrůd, ve kterých je přítomna polygynie a výrazný pohlavní dimorfismus, existuje sklon k návratu samců na místa rozmnožování dříve než samic, což se nazývá protoandrie.
Orientace a navigace
Ptáci jsou naváděni různými senzory. U mnoha druhů bylo určeno použití solárního kompasu. Použití slunce k získání trasy znamená kompenzaci změny jeho polohy na základě denní doby. Bylo také stanoveno, že navigace je založena na kombinaci dalších dovedností, které zahrnují umístění magnetických polí, používání vizuálních referenčních značek a čichových stop.
Předpokládá se, že ptáci migrující na velké vzdálenosti se šíří jako mláďata a přilnou k potenciálním místům rozmnožování a preferovaným zimovištím. Jakmile je vytvořena vazba na místo, projevují vysokou loajalitu k webu, protože jej navštěvují rok co rok.
Schopnost ptáků procházet migracemi nelze plně vysvětlit na základě endogenního programování, a to ani za přispění reakcí na podněty prostředí. Schopnost úspěšně migrovat na velké vzdálenosti může být pochopena pouze tehdy, vezme-li se v úvahu kognitivní kvalita ptáků pro rozpoznávání stanovišť a mentální mapování.
Satelitní sledování denních migrujících dravců, jako je Pandion haliaetus (Osprey) a Pernis apivorus (Jestřáb domácí), zjistilo, že starší jedinci jsou efektivnější při korekci kurzu, než aby se nechali unášet větrem. Jak zdůrazňují modely s ročními rytmy, migrace má silnou genetickou složku v závislosti na načasování a určení trasy, ale to může být změněno vlivy prostředí.
Zajímavým příkladem změny migrační trasy způsobené geografickými překážkami je sklon některých středoevropanů Sylvia atricapilla (blackcapilla) migrovat na západ a zimovat ve Velké Británii místo přechodu přes Alpy. Stěhovaví ptáci mohou k nalezení svého cíle použít dva elektromagnetické nástroje: jeden, který je zcela vrozený (magnetorecepce) a jeden, který je závislý na zkušenostech.
Mladý pták na svém prvním migračním letu nabírá správný kurz podle geomagnetického pole, ale neví, jak daleko letět. Dělá to prostřednictvím „mechanismu dvou radikálů“, který je závislý na světle a magnetismu, přičemž chemické reakce, zejména fotopigmenty, které detekují světlo o dlouhých vlnách, jsou ovlivňovány magnetickým polem.
Je třeba poznamenat, že ačkoliv toto funguje pouze během denních hodin, nijak nevyužívá solární polohu. V tomto okamžiku se pták chová jako dětský turista s kompasem, ale bez mapy, dokud se nepřizpůsobí cestě a nebude moci používat své další dovednosti. Experimentováním se učí různé referenční body; toto "mapování" je prováděno receptory na bázi magnetitu v systému trigeminu, které ptákovi říkají, jak silné je magnetické pole.
Jak se ptáci pohybují mezi oblastmi na severní a jižní polokouli, síla magnetického pole v různých zeměpisných šířkách jim umožňuje přesněji rozpoznat „mechanismus dvou kořenů“ a vědět, zda dosáhli svého cíle. Nedávné studie nalezly nervové spojení mezi okem a „shlukem N“, částí předního mozku, která je aktivní díky migrační orientaci, což naznačuje, že ptáci mohou být skutečně schopni „vidět“ magnetické pole.
Putování
Ptáci se při své migrační aktivitě mohou ztratit a objevit se mimo oblast jejich obvyklého rozšíření. To může být způsobeno přestřelením jejich cílové lokality, například létáním dále na sever, než je obvyklá oblast chovu. Toto je mechanismus, který může způsobit obrovské vzácnosti, kdy se mladí ptáci vracejí jako bloudící stovky kilometrů mimo dosah. Dostalo se mu názvu reverzní migrace, což znamená, že u takových ptáků selže správné provedení genetického programu.
Některé oblasti se díky své poloze proslavily jako místa pro pozorování ptáků. Například národní park Point Pelee v Kanadě a Cape Spurn v Anglii. Odchylka v migraci ptáků, kteří se vlivem větru vymknou z kurzu, se může projevit „arribazónou“ velkého počtu migrantů na pobřežních místech.
Podmiňování migračního pudu
V rámci reintegračních programů bylo například možné naučit skupinu ptáků migrační trase. Po zkoušce s Branta canadensis (kanadská husa) byla ve Spojených státech použita superlehká letadla k instruování znovu vysazeného Grus americana (jeřába černého) na bezpečných migračních trasách.
Evoluční a ekologické faktory
To, zda různí ptáci migrují, závisí na řadě faktorů. Klima oblasti chovu je relevantní a jen málo druhů snese kruté zimy ve vnitrozemí Kanady nebo severní Eurasie. Tímto způsobem máme částečně tažný Turdus merula (kos euroasijský), který je plně stěhovavý ve Skandinávii, ale ne s mírnějšími teplotami jižní Evropy. Zásadní je také povaha prvotní potravy.
Většina z těch, kteří se specializují na krmení hmyzem mimo tropy, jsou migrující na velké vzdálenosti a nemají na výběr, než se vydat na zimu na jih. Někdy jsou faktory jemně vyvážené. Kamenec Saxicola rubetra (severní) z Evropy a Saxicola maura (sibiřská) z Asie jsou dálkovými migrujícími ptáky, kteří zimují v tropech, zatímco jejich blízká příbuzná Saxicola rubicola (evropská nebo obyčejná) je pták, který sídlí ve velké části svého rozsahu a pohybuje se pouze na krátké vzdálenosti od chladnějšího severu a východu.
Pravděpodobným faktorem je, že rezidentní odrůdy mohou často získat další snůšku. Nedávné studie naznačují, že konikleci migrující na dlouhé vzdálenosti jsou spíše jihoamerického a afrického evolučního původu, než aby pocházeli ze severní polokoule. Jsou to ve skutečnosti jižní druhy, které jdou na sever za chovem spíše než severní odrůdy, které jdou na zimu na jih.
Teoretické studie ukazují, že objížďky a objížďky v jejich letových drahách, které prodlužují letovou vzdálenost až o 20 %, budou často adaptivní z aerodynamického hlediska, pták, který se nakládá s potravou, aby překonal širokou bariéru, létá méně efektivně. Některé druhy však vykazují okruhy migračních tras, které odhalují historické rozšíření areálu rozšíření a nejsou ani zdaleka optimální z hlediska ekologie.
Příkladem je migrační proces celokontinentální populace Catharus ustulatus (drozd Swainsonův), pohybující se daleko na východ přes Severní Ameriku, než se unášel na jih přes Floridu, aby dosáhl na sever Jižní Ameriky. Odhaduje se, že tato cesta je výsledkem rozšíření rozsahu, ke kterému došlo asi před 10.000 XNUMX lety. Roundupy mohou být také způsobeny různými větrnými podmínkami, nebezpečím predace a dalšími faktory.
Změna klimatu
Očekává se, že načasování migrace ovlivní rozsáhlé klimatické změny a analýzy ukázaly různé vlivy, včetně změn v načasování migrace, v období rozmnožování a také v úbytcích populace.
Ekologické účinky
Proces stěhování ptáků také přispívá k přenosu dalších odrůd, včetně odrůd ektoparazitů, jako jsou klíšťata a vši, které mohou současně přenášet mikroorganismy včetně agens způsobujících lidská onemocnění. O globální šíření ptačí chřipky je obrovský zájem, stěhovaví ptáci však nejsou považováni za významnou hrozbu.Některé viry, které jsou u ptáků zadrženy bez fatálního účinku, jako je virus západonilské horečky, se však mohou šířit ptačí migrací.
Ptáci mohou také hrát roli v hojnosti rostlinných propagulí a planktonu. Někteří predátoři využívají koncentrace ptáků během migrace. Netopýr Nyctalus lasiopterus se živí nočními stěhovavými ptáky, někteří dravci se specializují na stěhovavé Charadriiformes.
Studijní techniky
Stěhovavá aktivita ptáků byla analyzována různými technikami, z nichž nejstarší je kroužkování. Značení barvami, použití radaru, satelitní sledování a analýza stabilních izotopů vodíku (nebo stroncia) jsou další techniky používané při studiu migrací. Jeden postup pro přesné určení intenzity migrace využívá mikrofony směřující vzhůru k záznamu nočních kontaktních hovorů prolétajících hejn za letu. Ty jsou později analyzovány v laboratoři pro výpočet času, frekvence a odrůd ptáků.
Starší praxe pro výpočet migrace zahrnuje pozorování tváře měsíce v úplňku a počítání siluet hejn ptáků, kteří létají v noci. Studie orientačního chování se tradičně prováděly pomocí variant přístroje zvaného Emlenův trychtýř, který se skládá z kruhové klece chráněné nahoře sklem nebo pletivem z drátů, aby bylo vidět nebe, nebo kopule planetárium nebo s jinými ovladatelnými ekologickými pobídkami.
Orientační chování ptáků v tomto zařízení je kvantitativně zkoumáno pomocí rozložení stop, které pták zanechává na stěnách uvedené klece.Další postupy používané při studiích návratu holubů využívají směr, kterým pták mizí na obzoru.
Hrozby a ochrana
Lidská činnost ohrozila řadu druhů stěhovavých ptáků. Trasy jejich migrací ukazují, že často překračují hranice národů a opatření k jejich zachování vyžadují mezinárodní spolupráci. Na ochranu stěhovavých druhů byly podepsány různé mezinárodní dohody, včetně zákona Spojených států o smlouvě o stěhovavých ptácích z roku 1918 (smlouva s Kanadou, Mexikem, Japonskem a Ruskem) a afro-euroasijská dohoda o stěhovavých vodních ptácích.
Aglomerace ptáků podél migrační aktivity může tento druh ohrozit. Některé z nejpozoruhodnějších migrujících odrůd již zmizely, nejznámější je Ectopistes migratorius (putovní holub). Během stěhování byla hejna 1,6 kilometru široká a 500 kilometrů dlouhá, průchod jim zabral několik dní a obsahoval až miliardu ptáků.
Mezi další velmi důležité oblasti patří dočasné zadržovací prostory mezi oblastí rozmnožování a zimoviště. Analýza odchytu a opětovného odchytu migrujících pěvců, kteří mají vysokou loajalitu ke svým rozmnožovacím a zimovacím územím, neprokázala podobnou přísnou asociaci s dočasnými zadržovacími oblastmi.
Lovecké aktivity podél migračních tras mohou způsobit vysokou úmrtnost. Populace Grus leucogeranus (jeřáb sibiřský) zimující v Indii poklesly kvůli lovu na tranzitních trasách, zejména v Afghánistánu a Střední Asii. Naposledy byli tito ptáci viděni v roce 2002 na jejich oblíbeném zimovišti v národním parku Keoladeo.
Proces migrace ptáků byl ovlivněn zvedáním prvků, jako jsou elektrické vedení, větrné mlýny a ropné plošiny na moři. Devastace přírodního prostředí změnou využití území je však největší výzvou a nížinné mokřady, které jsou dočasnými zastávkami pro zimování stěhovavých ptáků, jsou ohroženy především odvodněním a nároky na využití člověkem.
Historický počet stěhovavých ptáků
Fenomén migrace od pradávna vyvolával fascinaci, otázky a úvahy u všech druhů lidí. Stala se zdrojem inspirace pro básníky, čaroděje a věštce, kteří hádali budoucnost v letu ptáků, vpády některých druhů byly vyhlášení války nebo příchod nějaké epidemie. V některých městech ve Španělsku s letem ptáků, především vlaštovek a rorýsů, bylo možné předvídat, zda bude pršet nebo ne.
Básníci pociťovali obdiv k nejpestřejším a nejzpěvavějším druhům jako jsou vlaštovky, čápi, slavíci atd... Mezitím lovci projevovali zájem o odrůdy, jejichž množství potravy a chuti bylo větší, zároveň je naše přísloví plné narážek na stěhovavé ptáky jako např. jako „V San Blas se podíváš na čápa“ nebo „V Sant Frances chyť nárok a jdi“ v případě lovu drozdů.
Tato událost také přitahovala pozornost myslitelů a vědců všech dob, protože mnozí z nich se snažili vysvětlit přítomnost a mizení ptáků ve velmi specifických ročních obdobích, což se každoročně opakovalo. Tak vznikají narážky v Písmu svatém o pohybu ptáků, jako jsou čápi, hrdličky, vlaštovky a jeřábi.
V odlehlém Řecku filozof Aristoteles ve svém textu „Historie zvířat“ zhodnotil jev poukazem na to, že v důsledku dopadu chladu některé druhy reagovaly přesunem do teplejších oblastí, jako jsou jeřábi a pelikáni, nebo sestoupili z hory, zatímco jiní vstupují do jakéhosi omráčení a ukládají se do děr k zimnímu spánku tak, že se vlaštovky schovávají do děr, kde ztrácejí peří, z nichž na jaře vycházejí oblečené v novém peří.
U ostatních odrůd akceptoval transmutaci a zaznamenal, že červenky (Erithacus rubecula) se v zimě proměnily v červenky (Phoenicurus sp.) v létě. Po mnoho staletí byly tyto teorie považovány za pravdivé v nejvyšších vědeckých kruzích, stěží přidávaly přesný příspěvek jako Olaus Magnus v XNUMX. století, který poukázal na to, že vlaštovky severních národů se ponořily ve skupinách do vod kanálů. radí mladým rybářům z regionu, aby je nechali na stejném místě, pokud je náhodou chytí do svých sítí, stejně jako to dělali rybáři v minulosti.
Bylo to ve stejném století, kdy to ornitolog Pierre Belon začal vidět jasněji, když poukázal na to, že se něco stalo ptákům z jeho rodné Francie, když v zimě vybledli, a přesto se objevili v severní Africe, právě na místě, kde v předchozích měsících nebyl přítomen. Tato úvaha byla velmi kritizována tehdejšími specialisty, kteří podporovali teorii hibernace.
V 1.770. století významný přírodovědec Linné podpořil Aristotelovu teorii o hibernaci vlaštovky stodoly (Hirundo rustica), který poukázal na to, že v Evropě přebývají pod střechami domů, v zimě se potápějí a znovu se objevují na jaře. V roce XNUMX Buffon tuto teorii vyvrátil a ve své práci „Přírodní historie ptáků“ doložil, že každý pták, který je vystaven chladu, daleko od toho, aby podlehl letargii, definitivně zemřel. Jediným ptačím druhem s potvrzenou hibernací je Caprimulgus vociferus, noční mník ze Spojených států.
V roce 1.950 ulovil vědec J. Marshall v Texasu tři exempláře, se kterými dále ukázal, že ptáci, kteří se pravidelně krmili, zůstali aktivní po celou zimu, ale vstoupili do hibernace, když se jeden nebo dva dny postili. Hibernace trvala od 12 hodin do 4 dnů. Tělesná teplota klesla na 6º C a nevykazovali žádné vnější známky dýchání.
Od té doby většina vědců připouští fakt migračního procesu ptáků, ale stále se všeobecně věří, že kukačky (Cuculus canorus), které zvěstují jaro, se s blížícím se podzimem nebo jako ve městech Castilla ( Španělsko) si myslí, že dudci (Upupa epops) se s příchodem zimy schovávají v dírách a živí se vlastními výkaly. Dnes se připouští, že migrace není ojedinělá, existuje mnoho variant, což zvyšuje její složitost a ztěžuje poskytnutí jediné definice.
Migrační událost není specifická pro ptáky, protože migrace s velkou pravidelností a na velké vzdálenosti jsou pozorovány u kytovců, u některých netopýrů, tuleňů, sobů, antilop, mořských želv, motýlů, humrů, ryb a dokonce i u mořských červů, tito provádějí pohyby instinktivně. , vzhledem k jeho pozoruhodně dědičné povaze, kvůli jeho psycho-fyziologickým procesům.
Má se za to, že ve třetihorách již tehdy existující ptáci migrovali, protože mezi příznivými a nepříznivými oblastmi existovaly rozdíly podle roční doby, a to navzdory skutečnosti, že řada vědců se domnívá, že původní bod stěhování nastal v r. zalednění čtvrtohorní éry v důsledku hlubokých klimatických změn té doby. Příchod ledu, který zahalil velkou část kontinentů, nezpůsobil masový úlet ptáků, ale velká část z nich zemřela zimou a hladem.
Jen několik jedinců při svých toulkách dorazilo do příznivějších oblastí a přidalo se k místním populacím. Později, a v souladu s ústupem ledu, expandovali znovu na sever, odkud byli nuceni každou zimu opouštět, praktikujíce přísný přírodní výběr, který upřednostňoval ptáky se silnějším migračním impulsem.
Kromě těchto ptáků se shromáždili přisedlí ptáci z jižnějších oblastí, kteří podle toho, jak led ustupoval, napadali na jaře a v létě do neobsazených oblastí, aby je opustili vynuceni zimou a hladem.
Počet druhů, které migrují, je velmi vysoký, lze téměř zajistit, že všechny druhy provádějí v některém ročním období poměrně výrazné přesuny, např. v rámci dravců najdeme variety či poddruhy, které mají svá hnízdiště v sev. polokouli, přičemž celá populace se v zimě přesouvá na jih (migrující odrůdy), aby se v následujícím roce vrátila.
Z ostatních 42 druhů migrují pouze jedinci, kteří sídlí dále na sever nebo jižněji v jižních odrůdách, aby získali větší zásobu potravy, přičemž dospělci obecně zůstávají severněji nebo jižněji než mláďata (částečné migrující variety). Z těchto 42 druhů hnízdí 16 v Severní Americe a pouze 2 v Jižní Americe. V Eurasii existuje 80 druhů dravců, kteří jsou částečně migrující a 9 ve východní Asii. V Austrálii jsou 3 druhy a 4 v Jižní Africe. Odhaduje se, že čtvrtina dravých ptáků, kteří stále existují, provádí relativně důležité předmanželské migrace.
V Severní Americe ze 650 druhů ptáků, 332 z nich jsou migranti a 227 z nich jsou lesní a křovinaté druhy. Odhaduje se, že 500 až 1.000 milionů jedinců těchto druhů odchází do amerických tropů, kde žijí 7-8 měsíců. Podle toho, jak se pohybujeme směrem na jih Ameriky, je počet ptáků menší, takže 51 % migrujících odrůd se nachází v lesích Mexika a na severních karibských ostrovech. 30 % na poloostrově Yucatán a na většině karibských ostrovů. 10–20 % v Kostarice, 13 % v Panamě, 6–12 % v Kolumbii a 4–6 % v Amazonii Ekvádoru, Peru a Bolívii.
Stěhování nočních ptáků
Zdá se, že různé druhy jarních nočních ptáků se zastavují dříve, než tomu bylo před 2 desetiletími, což bylo přičítáno změně klimatu. Podle toho, co bylo publikováno v časopise Nature Climate Change, bylo ověřeno, že teplota a čas začátku migrace byly vysoce koordinované a největší změny pro její začátek se odehrály v regionech, které se oteplovaly rychleji. Tyto změny však byly na podzim méně patrné.
Kyle Horton z Colorado State University (CSU); se specialistou na umělou inteligenci Danem Sheldonem z University of Massachusetts Amherst a Andrewem Farnsworthem z Cornell Laboratory of Ornitology popsali, jak analyzovali 24 let radarových dat z Národního úřadu pro oceán a atmosféru (NOAA). Jeho zkratka v angličtině) pro tuto studii o noční migrační aktivita ptáků.
Horton hodnotí rozsah výzkumu, který sledoval noční migrační chování stovek druhů představujících miliardy ptáků, jako "nezbytný" pro pochopení a získání více informací o proměnlivých migračních vzorcích.
„Vidět změny v průběhu času na kontinentálních měřítkách je skutečně vzrušující, zejména s ohledem na rozmanitost chování a strategií používaných mnoha druhy, které zachytily radary,“ říká a dodává, že pozorované změny pro migranty nutně neznamenají, aby drželi krok. se změnou klimatu. Farnsworth říká, že výzkum skupiny poprvé odpovídá na klíčové otázky o ptácích a změně klimatu.
„Migrace ptáků se do značné míry přizpůsobila jako reakce na změnu klimatu. Jde o celosvětovou událost, do které se každoročně zapojí miliardy ptáků. A není divu, že pohyby ptáků pokračují v klimatických změnách. Ale to, jak skupiny ptačí populace reagovaly v době rychlých a extrémních klimatických změn, bylo považováno za záhadu. Zachycení měřítka a velikosti migrační aktivity v prostoru a čase bylo až donedávna nemožné,“ zdůrazňuje.
Horton poznamenává, že možnost přístupu k datům a cloud computing značně zvýšily schopnost skupiny shrnout zjištění. „Zpracování všech těchto dat bez cloud computingu by trvalo déle než nepřetržitý rok zpracování dat,“ říká. Naproti tomu skupina toho dokázala dosáhnout za čas blízký 48 hodinám.
Jak zdůrazňuje Sheldon, tyto pohyby ptáků byly zaznamenávány po desetiletí díky radarové síti Národní meteorologické služby s nepřetržitým skenováním, ale až donedávna tato data nebyla výzkumníkům ptáků k dispozici, částečně kvůli obrovskému množství informací a nedostatku informací. nástroje pro jeho analýzu, což umožnilo pouze omezené studie.
Pro tento výzkum Amazon Web Services umožnil přístup k datům. Navíc nový nástroj „MistNet“, který Sheldon a jeho kolegové z UMass Amherst vyvinuli spolu s dalšími v Cornell Lab, využívá strojové učení k odvození údajů o ptácích z toho, co radary zaznamenávají, a využívá radarové soubory, které obsahují desítky let dat. Jeho název odkazuje na tenké, téměř nepostřehnutelné „mlžné sítě“, které ornitologové používají k odchytu stěhovavých ptáků.
Jak hodnotí Sheldon, 'MistNet' automatizuje zpracování obrovského souboru dat, která se používají k výpočtu migrační aktivity ptáků v kontinentálních Spojených státech po více než dvacet let, s mimořádnými výsledky ve srovnání s lidmi, kteří je nosí po ruce. Využívá techniky počítačového vidění k rozlišení ptáků od toho, co je na snímcích déšť, což je relevantní překážka, která biology po desetiletí zpochybňovala.
"Dříve měl jeden člověk na starosti pozorování každého radarového snímku, aby určil, zda obsahuje déšť nebo ptáky," naznačuje. „MistNet byl vyvinut jako systém umělé inteligence pro rozpoznávání vzorů v radarových snímcích a automaticky potlačuje déšť,“ říká.
Sheldonův tým vytvořil předchozí mapy toho, kde a kdy k migraci došlo za posledních 24 let, a posunul je, aby například ilustroval ohniska migrace v kontinentálních Spojených státech v koridoru západně od řeky Mississippi. „MistNet“ také umožňuje výzkumníkům vypočítat rychlost letu a velikost provozu stěhovavých ptáků.
Horton poznamenává, že nedostatek variací ve vzorcích podzimní migrace byl udivující, navzdory skutečnosti, že migrace má v těchto měsících stále tendenci být „poněkud chaotické“. „Na jaře můžete vidět návaly migrantů, kteří se extrémně rychle pohybují, aby dosáhli místa rozmnožování. Na podzim však tlak na dosažení zimovišť není tak velký a migrace má tendenci se pohybovat volnějším tempem.
Kombinace faktorů ztěžuje studium podzimní migrace, dodává. V této sezóně ptáci nesoupeří o své společníky a tempo, jak dorazit do cíle, je uvolněnější. Stejně tak existuje širší věkové rozpětí ptáků, kteří migrují, protože mláďata si konečně uvědomují, že také potřebují migrovat.
Horton dodává, že zjištění mají důsledky pro pochopení budoucích vzorců migrace ptáků, protože ptáci jsou při cestě závislí na potravě a dalších zdrojích. Během změny klimatu se může načasování květu vegetace nebo přítomnost hmyzu nesynchronizovat s přechodem stěhovavých ptáků.
Naznačují, že i nepatrné odchylky mohou mít negativní zdravotní důsledky pro migrující ptáky. V budoucnu vědci plánují rozšířit svou analýzu dat tak, aby zahrnovala Aljašku, kde má změna klimatu závažnější dopady než v jižních 48 státech.
Další položky, které doporučujeme, jsou: