Sťahovavé vtáky sú v prírode veľmi častou udalosťou a vďaka svojej schopnosti lietať dokážu prekonať obrovské vzdialenosti s malými alebo žiadnymi zastávkami na doplnenie paliva a doplnenie energie. Impulzom, ktorý ich vedie k týmto dobrodružstvám, je vyhýbanie sa zime, hľadaniu potravy či dosiahnutiu partnera a následného rozmnožovania.
sťahovavých vtákov
Nazýva sa migrácia vtákov k procesu, ktorý zahŕňa výlety, ktoré mnohé druhy vtákov robia v každom ročnom období a pravidelne. Okrem migrácie vykonávajú vtáky ďalšie pohyby v reakcii na zmeny v existencii potravy, biotopu alebo klímy, ktoré sú zvyčajne nepravidelné alebo len v jednom smere a nazývajú sa rôznymi spôsobmi, ako napríklad kočovníctvo, invázie, šírenie alebo invázie. Naproti tomu vtáky, ktoré nemigrujú, sa nazývajú rezidentné vtáky.
Všeobecné vzory
Migrácia je určená jej výskytom v rovnakom ročnom období. Mnoho suchozemských vtákov migruje na veľké vzdialenosti. Najčastejšími vzormi je presun na sever, aby sa rozmnožili v lete v miernych alebo arktických oblastiach a návrat do zimovísk v teplejších južných územiach.
Primárna okolnosť, ktorá migráciu najviac podporuje, je energia. Dlhšie letné dni na severe poskytujú hniezdnym vtákom viac príležitostí na kŕmenie kurčiat. Predĺženie denného svetla umožňuje denným vtákom vytrieť väčšie znášky ako u príbuzných nesťahujúcich sa odrôd, ktoré zostávajú v trópoch po celý rok. Tak ako sa na jeseň skracujú dni, vtáky sa vracajú do teplejších oblastí, kde sa existujúca zásoba potravy s ročným obdobím mení len málo.
Tieto výhody prevažujú nad rizikami vysokého stresu, nákladov na energiu a iných nebezpečenstiev migrácie. Predácia môže byť počas migrácie vyššia. Sokol Eleonórsky (Falco eleonorae), ktorý sa rozmnožuje na ostrovoch Stredozemného mora, má veľmi oneskorené obdobie rozmnožovania, synchronizované s jesenným prechodom vtákov migrujúcich na juh, ktorými kŕmi svoje kurčatá. Podobnú stratégiu si osvojuje aj netopier Nyctalus lasiopterus, ktorého potravou sú sťahovavé vtáky.
Veľké koncentrácie vtákov migrujúcich pri dočasných medzipristátiach ich tiež robia náchylnými na parazity a patogény, čo si vyžaduje vyššiu imunitnú odpoveď. V rámci daného druhu nemusia byť všetky populácie sťahovavé, čo sa nazýva čiastočná migrácia. Čiastočná migrácia je veľmi častá na južných kontinentoch; v Austrálii čiastočne migruje 44 % nespevavých a 32 % druhov spevavcov.
U niektorých druhov je populácia z vyšších zemepisných šírok zvyčajne sťahovavá a často bude hibernovať v nižších zemepisných šírkach ako tie, v ktorých sú ostatné populácie tej istej odrody sedavé, a preto už obsadili vhodné prostredie na zimovanie, pretože sa to nazýva „ migrácia cez žaby“.
V populácii môže existovať aj odlišný vzor chronológie a migrácie na základe vekových a pohlavných skupín. V Škandinávii migrujú iba samice druhu Fringilla coelebs (Chaffinches) a samce zostávajú obyvateľmi (z toho vznikol názov coelebs, čo znamená slobodný). Väčšina migrácií začína tým, že vtáky stúpajú na veľkom fronte. V niektorých prípadoch migrácia zahŕňa úzke migračné pásy, ktoré sú zriadené ako tradičné trasy nazývané trasy migračných letov.
Tie zvyčajne sledujú horské pásma a pobrežia a môžu využívať vánok a iné typy vetra alebo obchádzať geografické prekážky, ako sú veľké plochy otvorenej vody. Jednotlivé dráhy môžu byť naprogramované do ich génov alebo naučené v rôznej miere. Trasy, ktorými sa uberú jedným smerom a návratom, sú často rôzne.
Väčšina väčších vtákov lieta v kŕdľoch. Tento typ letu im pomáha znižovať spotrebu energie. Mnohé z nich lietajú vo formácii V a jednotlivé úspory energie sa odhadujú na 12 – 20 %. Pieskomil Calidris canutus (piesok tučný) a Calidris alpina (piesočník alpínsky) boli sledované radarovou štúdiou, v ktorej sa zistilo, že leteli 5 kilometrov za hodinu rýchlejšie v kŕdľoch, ako keď to robili sami.
Nadmorská výška, do ktorej sa vtáky presúvajú pri migrácii, je premenlivá. Exkurzia na Mount Everest priniesla kostry Anas acuta (kačica severná) a Limosa limosa (ďateľ čiernochvostý) 5.000 metrov nad ľadovcom Khumbu. Husi Anser indicus boli videní letieť cez najvyššie vrcholy Himalájí nad 8.000 3.000 metrov, aj keď boli v blízkosti nižšie priesmyky XNUMX XNUMX metrov.
Morské vtáky lietajú nízko nad vodou, ale naberajú výšku prechodom cez pevninu a u suchozemských vtákov je možné pozorovať opačné správanie.Väčšina migrácií vtákov však prebieha v rozsahu 150 metrov, vo výške 600 metrov. Záznamy o zrážkach s vtákmi v Spojených štátoch zistili, že väčšina útokov sa vyskytuje v nadmorských výškach pod 600 metrov a takmer žiadne nad 1.800 metrov.
Väčšina odrôd tučniakov pravidelne migruje plávaním. Tieto trasy môžu mať dĺžku viac ako 1.000 kilometrov. Kohút skalnatých (Dendragapus obscurus) vykonáva výškové migrácie väčšinou chôdzou. Emu v Austrálii bolo vidieť, ako v čase sucha robí prechádzky na dlhé vzdialenosti.
Historická vízia
Počiatočné pozorovania, ktoré zaregistrovali migráciu vtákov, sú z obdobia spred asi 3.000 39 rokov, na ktoré sa odvolávajú Hésiodos, Homér, Herodotos, Aristoteles a ďalší. Biblia tiež uvádza migráciu, ako v Knihe Jób (26:8), v ktorej je položená otázka: "Je to kvôli tvojmu talentu, že sa sokol zakrýva perím a rozprestiera krídla na juh?" Prorok Jeremiáš (7:XNUMX) hlásil: «Aj bocian na oblohe pozná svoje ročné obdobia; hrdlička, lastovička a žeriav poznajú čas na migráciu".
Aristoteles hovorí, že žeriavy sa presúvajú zo skýtskych plání do močiarov pri prameňoch Nílu.Plínius Starší vo svojej „Naturalis Historia“ opakuje to, čo pozoroval Aristoteles. Na druhej strane Aristoteles tvrdil, že lastovičky a iné vtáky hibernovali. Toto presvedčenie sa udržalo až do roku 1878, kedy Elliott Coues zostavil zoznam najmenej 182 diel týkajúcich sa hibernácie lastovičiek.
Až začiatkom XNUMX. storočia bola migrácia uznaná za príčinu miznutia vtákov v zimnom období v severných klimatických podmienkach. Indície o migrácii poskytol nález bocianov bielych v Nemecku, ktoré zranili africké šípy. Jeden z najstarších šípovitých exemplárov sa nachádzal neďaleko nemeckej dediny Klütz v spolkovej krajine Meklenbursko-Predné Pomoransko.
Migrácia na veľké vzdialenosti
Tradičný obraz migrácie je tvorený severskými suchozemskými vtákmi, ako sú lastovičky a dravé vtáky, ktoré podnikajú dlhé lety do trópov. Početné kačice, husi a labute, ktoré sa rozmnožujú na severe, sú tiež migrantmi na veľké vzdialenosti, no museli by cestovať na juh len tak ďaleko, aby sa vyhli zamŕzaniu vôd v ich arktických oblastiach rozmnožovania.
Väčšina holarktických odrôd Anatidae zostáva na severnej pologuli, ale v krajinách s miernejším podnebím. Napríklad Anser brachyrhynchus (hus krátkozobá) migruje z Islandu do Veľkej Británie a blízkych krajín. Migračné trasy a zimoviská sú typické a mláďatá si ich osvojili počas počiatočnej migrácie spolu so svojimi rodičmi. Niektoré kačice, ako napríklad Anas querquedula (zelenozelená carretota), sa úplne alebo čiastočne sťahujú do trópov.
Rovnaké úvahy o prekážkach a obchádzkach, ktoré platia pre suchozemské vtáky migrujúce na veľké vzdialenosti, sú typické pre vodné vtáky, ale naopak: veľké územie krajiny bez akvárií, ktoré poskytujú miesto na kŕmenie, je pre vodné vtáky prekážkou. Otvorené more je prekážkou aj pre vtáky, ktorých potrava sa nachádza v pobrežných vodách.
Na obídenie týchto prekážok sa robia obchádzky: napríklad Branta bernicla (hus s golierom), ktorá cestuje z polostrova Taimir do Waddenského mora (Holandsko, Nemecko a Dánsko), sa pohybuje pozdĺž pobrežnej trasy Bieleho mora a Baltského mora namiesto toho, aby priamo prekročila Severný ľadový oceán. a severnej Škandinávii.
Podobná situácia nastáva pri brodivých vtákoch (Charadriiformes). Mnohé druhy, ako napríklad Calidris alpina (piesočník obyčajný) a Calidris mauri (piesočník aljašský), podnikajú dlhé cesty zo svojich oblastí rozmnožovania v Arktíde do teplejších miest na tej istej pologuli, ale iné, ako napríklad Calidris pusilla (piesočník polopalmovitý), cestujú na obrovské vzdialenosti. trópy.
Rovnako ako veľké, energické kačice a husi (Anseriformes), brodiví vtáky sú výnimočnými letcami. To znamená, že vtáky zimujúce v miernych pásmach majú schopnosť vykonávať krátke dodatočné pohyby v prípade veľmi nepriaznivého počasia.
Pre niektorých brodivých vtákov bude úspešná migrácia závisieť od dostupnosti základných potravinových zdrojov na medzipristátiach pozdĺž celej preletovej dráhy. To poskytuje migrantom príležitosť natankovať na ďalšiu časť cesty. Niektoré príklady dôležitých miest na zadržiavanie prisťahovalcov sú Bay of Fundy a Delaware Bay.
Niektoré exempláre Limosa lapponica (ďateľ bedrový alebo ďateľ baro-chvostý) držia rekord v najdlhšom nepretržitom lete zaznamenanom u sťahovavého vtáka, ktorý precestoval 11.000 55 kilometrov z Aljašky do sezóny mimo hniezdenia na Novom Zélande. migrácia, XNUMX percent z vaša telesná hmotnosť je tuk, ktorý ste si uložili na poháňanie tejto nepretržitej cesty.
Migrácia morských vtákov je podobná ako u Charadriiformes a Anseriformes. Niektoré, ako napríklad Cepphus grylle (guillemot bielokrídly) a niektoré čajky, sú veľmi sedavé, zatiaľ čo iné, ako väčšina rybárov a jarabíc, ktoré sa rozmnožujú v miernych oblastiach severnej pologule, sa počas zimy presúvajú na rôzne vzdialenosti na juh.
Najdlhšiu migračnú trasu spomedzi všetkých vtákov má Sterna paradisaea (rybák polárny) a na dennom svetle zostáva dlhšie ako ktorýkoľvek iný vták, pričom sa počas sezóny presúva z hniezdísk v Arktíde do oblasti Antarktídy. Rybár polárny, ktorý dostal identifikačný krúžok ako kura na ostrovoch Farne, ktoré sa nachádzajú ďaleko od britského východného pobrežia, dorazil do Melbourne v Austrálii len tri mesiace po vyliatí; námorná plavba dlhá 22.000 XNUMX kilometrov.
Niektoré morské vtáky, ako napríklad Oceanites oceanicus (Wilsonov pamperito) a Puffinus gravis (Capirotada shearwater), sa rozmnožujú na južnej pologuli a v austrálskej zime sa presúvajú na sever. Morské vtáky majú ďalšiu výhodu v tom, že sú schopné získavať potravu počas svojej migrácie cez otvorenú vodu.
Pelagickejšie odrody, predovšetkým Procellariiformes, sú veľkými tulákmi a albatrosy z južného oceánu môžu lietať po celom svete v období mimo hniezdenia. Vtáky Procellariiformes sú roztrúsené po značných oblastiach otvoreného oceánu, ale zhromažďujú sa, keď je k dispozícii potrava.
Mnohé sa nachádzajú aj medzi migrantmi na veľké vzdialenosti; Puffinus griseus (puffinus griseus alebo tmavý pamperito), ktoré hniezdia na Malvínskych ostrovoch, preletia 14.000 8 kilometrov medzi hniezdnym územím a severným Atlantickým oceánom pri Nórsku. Niektorí Puffinus puffinus (Manx Shearwater) vykonávajú rovnakú cestu v opačnom poradí. Keďže ide o vtáky, ktoré žijú dlho, dokážu akumulovať veľké prekonané vzdialenosti, ktoré sa u jedného exemplára odhadovali na približne 50 miliónov kilometrov počas jeho overeného života viac ako XNUMX rokov.
Niektoré veľké vtáky s rozprestretými krídlami sú závislé od stúpajúcich oblakov teplého vzduchu, aby mohli kĺzať. Patria sem početné dravé vtáky, ako sú supy, orly a vrabce, ako aj bociany. Tieto vtáky vykonávajú migráciu počas dňa.
Pre sťahovavé vtáky z týchto skupín je ťažké prekonať veľké vodné plochy, pretože tepelné stĺpy sa tvoria iba na súši a tieto vtáky nedokážu udržať aktívny let na veľké vzdialenosti. Stredozemné more a ostatné moria sú preto dôležitými prekážkami pre vznášajúce sa vtáky, ktoré sú nútené prechádzať cez najužšie miesta.
Značná masa obrovských dravých vtákov a bocianov prechádza v migračnom období cez oblasti ako Gibraltár, Falsterbo a Bospor. Najčastejšie druhy, ako je Pernis apivorus (káňa medonosná), sa na jeseň rátajú na státisíce. Iné prekážky, ako napríklad horské pásma, môžu tiež spôsobiť obrovské koncentrácie, najmä veľkých denných migrantov. Toto je notoricky známy prvok v prekážke migrácie zo Strednej Ameriky.
Mnohé zo skromnejších hmyzožravých vtákov, vrátane peníc, kolibríkov a muchárik, migrujú na veľké vzdialenosti, zvyčajne v noci. Počas dopoludnia odpočívajú a niekoľko dní sa živia, kým budú pokračovať v migrácii. Vtáky sa nazývajú „v tranzite“ v oblastiach, v ktorých sa dočasne objavia na krátkych pobytoch počas migračnej cesty.
Nočnou migráciou noční migranti znižujú nebezpečenstvo predátorov a vyhýbajú sa prehriatiu, ktoré by mohlo byť spôsobené energiou spotrebovanou počas letu na také veľké vzdialenosti. To im tiež umožňuje kŕmiť sa počas dňa, aby obnovili energiu na noc. Nočná migrácia prichádza za cenu strateného spánku. Migranti musia mať možnosť dosiahnuť zhoršenú kvalitu spánku počas letu, aby kompenzovali túto stratu.
Migrácia na krátke vzdialenosti
Mnohí migranti na veľké vzdialenosti v predchádzajúcej časti sú efektívne naprogramovaní vo svojich génoch, aby reagovali na premenlivú dĺžku dňa. Mnohé druhy sa však presúvajú na kratšie vzdialenosti, no robia to len v reakcii na ťažké poveternostné podmienky.
Takým spôsobom, že tie, ktoré sa rozmnožujú vo vrchoch a rašeliniskách, ako je Tichodroma muraria (murária) a Cinclus cinclus (namáč), sa sotva môžu pohybovať vo výške, aby sa vyhli chladnej vysočine. Iné odrody ako Falco columbarius (merlin) a Alauda arvensis (skylark) sa presúvajú o niečo ďalej, smerom k pobrežiu alebo do južnejšej oblasti. Druhy ako Fringilla coelebs (Chaffinches) pravdepodobne nebudú migrovať do Británie, ale v prípade veľmi chladného počasia sa presunú na juh alebo do Írska.
Migranti chrobákov na krátke vzdialenosti majú dva evolučné pôvody. Tie s príbuznými, ktorí migrujú na veľké vzdialenosti v rámci tej istej rodiny, ako napríklad Phylloscopus collybita (Chiffchaff), čo sú pôvodné odrody na južnej pologuli, ktoré si svoju spiatočnú cestu postupne skracovali, aby zostali na severnej pologuli.
Druhy, ktoré nemajú vo svojej rodine rozsiahle migrujúce príbuzné, ako v Bombycille, sa sťahujú skôr len v reakcii na zimné obdobie, než aby rozširovali svoje reprodukčné možnosti. V trópoch je dĺžka denného svetla počas roka malá a vždy je tam dosť teplo na poriadny prísun potravy. Okrem sezónnych pohybov zimujúcich odrôd severnej pologule sa veľká časť druhov presúva na rôzne vzdialenosti podľa zrážok.
Mnoho tropických oblastí má vlhké a suché obdobia, indické monzúny sú snáď najznámejším príkladom. Vtáčím exemplárom, ktorého rozšírenie súvisí so zrážkami, je stromový rybárik Halcyon senegalensis (Kráľeň senegalský) zo západnej Afriky. Existuje niekoľko odrôd, najmä kukučky, ktoré sú skutočnými migrantmi na veľké vzdialenosti v rámci trópov. Jedným z modelov je Cuculus poliocephalus (kukučka malá), ktorá sa rozmnožuje v Indii a mimo hniezdnu sezónu trávi v Afrike.
Vo vysokých horách, ako sú Himaláje a Andy, dochádza tiež k sezónnym výškovým posunom mnohých druhov a iné môžu vykonávať migráciu na veľké vzdialenosti. Ficedula subrubra (muchavka kašmírska) a Zoothera wardii (drozd Wardov), obe z Himalájí siahajú až na juh do vysočiny Srí Lanky.
Prerušenia a rozptýlenie
Niekedy konjunktúry, ako napríklad priaznivé obdobie rozmnožovania, po ktorom nasleduje nedostatok potravinových zdrojov v nasledujúcom roku, vedú k prelomu, keď sa veľké množstvo druhov dostane ďaleko za svoj obvyklý rozsah. Bombycilla garrulus (voskovka obyčajná), Carduelis spinus (Sispon) a Loxia curvirostra (kríženec obyčajný) sú odrody, ktoré každoročne vykazujú túto nepredvídateľnú zmenu v ich počte.
Mierne oblasti južných kontinentov majú veľké suché zóny, najmä v Austrálii a západnej južnej Afrike, a klimatické zmeny sú časté, ale nie vždy predvídateľné. Niekoľko týždňov silného dažďa v tej či onej oblasti pravidelne suchej strednej Austrálie napríklad spôsobuje premnoženie rastlín a bezstavovcov, čo priťahuje vtáky zo širokého okolia.
Môže sa to stať v ktoromkoľvek ročnom období a v žiadnej vymedzenej oblasti sa to nemusí opakovať desať alebo viac rokov, pretože to závisí od frekvencie období „El Niño“ a „La Niña“. Migrácia vtákov je udalosť, ktorá sa odohráva predovšetkým, aj keď nie úplne, zo severnej pologule. Na južnej pologuli je sezónna migrácia zvyčajne oveľa menej zjavná a má rôzne dôvody.
Po prvé, veľké pevniny alebo oceány bez väčších prekážok zvyčajne nesústreďujú migráciu cez úzke a zrejmé cesty, a preto si to ľudský pozorovateľ menej uvedomuje.
Na druhej strane, prinajmenšom pre suchozemské vtáky, sa klimatické zóny zvyčajne prelínajú jedna do druhej na obrovské vzdialenosti, namiesto toho, aby boli úplne oddelené: to znamená, že namiesto dlhého putovania cez nevhodné biotopy na dosiahnutie konkrétneho cieľa sa migrujúce odrody zvyčajne môžu presunúť pomaly a pokojne, hľadajúc potravu za pochodu.
Bez dostatočných štúdií o krúžkovaní nie je v týchto prípadoch evidentné, že vtáky, o ktorých sa uvažuje v konkrétnom regióne podľa sezónnych zmien, sú v skutočnosti rôznymi členmi tej istej odrody, ktoré postupne prechádzajú a pokračujú vo svojej trase na sever alebo na juh.
Mnohé druhy sa skutočne rozmnožujú v miernych oblastiach na juhu a zimujú ďalej na sever v trópoch. V Afrike ďaleko na sever od ich výbehu zimujú napríklad Hirundo cucullata (lastovička veľká) a v Austrálii napríklad Myiagra cyanoleuca (muchavka atlasová), Eurystomus orientalis (valček zelený) a Merops ornatus (včelár dúhový).
Fyziológia a kontrola
Riadenie migrácií, ich determinácia v čase a odozva na ne sú geneticky regulované a zrejme ide o primitívne vlastnosti, ktoré sú prítomné aj u mnohých nemigrujúcich druhov. Schopnosť samostatnej navigácie a orientácie v migrácii je oveľa komplexnejšia udalosť, ktorá zahŕňa endogénne programy aj výučbu.
Fyziologický základ
Fyziologický princíp migrácie zahŕňa endogénne procesy, generované vonkajšími stimulmi, ktoré sú prijímané centrálnym nervovým systémom (CNS). (Gwinner 1986; Ketterson a Nolan 1990; Healy a kol. 1996; Birgman 1998).
Ako "emisári" procesu sú neuroendokrinné a endokrinné hormóny vylučované cez hypotalamus-hypofýzu. Migračná potreba má silný genetický faktor: existujú pokusy s trasochvostami žltými (Motacilla alba), pri ktorých rôzne populácie v podobných geografických oblastiach majú veľmi nerovnaké migračné vlastnosti (Curry-Lindahl, K. 1958).
Migračná aktivita spôsobuje relevantné zmeny vo fyziológii zvieraťa, kde vyniká hyperfágia, zvýšenie krvného hematokritu a určité zmeny správania, ako je spoločenskosť.
Zmeny, ktoré sa vyskytujú u vtáka
V predmigračnej fáze vták primárne zvyšuje hladinu lipidov (Blem 1990). Tuky sú najdôležitejším zdrojom energie v tomto procese, ukladajú sa najmä v tukovom tkanive, svaloch a vnútorných orgánoch (George a Berger 1966). Medzi najdôležitejšie oblasti ukladania tuku patria: kľúčna kosť, korakoid, boky, brucho, panva a oblasť zadku (King a Farner 1965).
Mastné kyseliny, ktoré sa spotrebúvajú počas migračnej aktivity (prevaha nenasýtených mastných kyselín), nie sú tie, ktoré sa používajú v štádiu hniezdenia (prevažujú nasýtené mastné kyseliny) (Conway et al. 1994). Ako už bolo spomenuté, tuk sa ukladá vo svaloch, ale nie v srdci. Ukladanie tukov v štádiu pred migráciou je už dlhé roky dobre známe gurmánom, ktorí sa rozhodnú pre tých, ktorí práve migrujú, pretože ich mäso je jemnejšie a bohatšie na tuk.
Podľa vzdialenosti, ktorú musí prejsť počas migračného procesu, si vták ukladá viac alebo menej rezerv. Tuky, okrem dodania energie pre svaly, prispievajú k termoregulácii vtáka počas celého procesu. Počas migrácie vták zvyšuje aj výdaj bielkovín a sacharidov. V predmigračnom štádiu vták trpí hyperfágickým procesom: ukázalo sa, že aj v tejto fáze má vták väčšiu schopnosť obnoviť zásoby.
Nervové bázy a hormóny zapojené do migračných procesov
Skupina endokrinných žliaz pomáha definovať migračný impulz. Na poprednom mieste sa objavuje hypofýza, ktorá zastupuje úlohu riadiaceho miesta organizmu a tiež pre jej citlivosť na svetelné prvky. Okrem hypofýzy sa poukázalo na význam štítnej žľazy (riadi vytláčanie tukov pri termoregulácii) a pohlavných žliaz (Rowan, W.1939, odvodil zo svojich experimentov, že prechodný vývoj gonád bol nevyhnutnou požiadavkou pre migrujúce proces).
- Prvky prostredia podmieňujú migračnú aktivitu, ktorá priamo ovplyvňuje vyššie uvedené žľazy, napr.
- V prípade štítnej žľazy sú početné prípady vtákov migrujúcich na obrovské vzdialenosti „poháňaných“ silnými studenými vlnami.
- Hypofýza je otvorene ovplyvnená fotoperiódou (čas vystavený dennému svetlu), každá odroda sa množí a migruje podľa svojich ideálnych okrajov fotoperiód. Boli uskutočnené experimenty s vtákmi chovanými v zajatí, pri ktorých bolo možné potvrdiť, že iba stimuláciou fotoperiódy vtáky vykazovali agitáciu orientovanú na miesta ich migrácie.
Prolaktín, rastový hormón, hormón pankreasu, hormón hypofýzy, katecholamíny a inzulín hrajú zásadnú úlohu pri ukladaní tuku, svalovej hypertrofii a zvyšovaní hematokritu (Ramenofsky a Boswell 1994).
- Katecholamíny, rastové hormóny a kortikosterón zohrávajú úlohu pri premiestňovaní tuku (Ramenofsky 1990).
- Kortikosterón a testosterón majú veľký význam pri nočnej migrácii vtákov (Gwinner 1975).
- Melatonín má podstatnú úlohu pri organizovaní migrácie a orientácie (Beldhuis a kol. 1988; Schnneider a kol. 1994).
Spúšťací chronologický faktor
Základným fyziologickým stimulom migrácie je zmena dĺžky dňa. Tieto zmeny sú spojené s hormonálnymi zmenami u vtákov. V období pred migráciou mnohé vtáky vykazujú zvýšenú aktivitu alebo „Zugunruhe“ (nem.: migračná porucha), ako aj fyziologické zmeny, ako je zvýšené ukladanie tuku.
Výskyt tohto javu, dokonca aj u vtákov chovaných v zajatí bez environmentálnych stimulov (napríklad kratšie dni alebo zníženie teploty), naznačuje úlohu endogénnych programov s každoročnou pravidelnosťou pri regulácii migrácie vtákov.
Tieto vtáky v klietkach prejavujú preferovaný smer letu, ktorý je v súlade so smerom migrácie, ktorý by zvolili, keby boli voľné, dokonca by zmenili svoje preferované smery takmer v súlade s voľne žijúcimi jedincami ich druhu, ktorí zmenili svoj smer. V odrodách, v ktorých je prítomná polygýnia a výrazný sexuálny dimorfizmus, existuje tendencia k návratu samcov na miesta rozmnožovania skôr ako samíc, čo sa nazýva protoandria.
Orientácia a navigácia
Vtáky sa riadia rôznymi senzormi. U mnohých druhov sa určilo použitie slnečného kompasu. Použitie slnka na získanie trasy znamená kompenzáciu zmeny jeho polohy na základe dennej doby. Navigácia bola tiež určená ako založená na zmesi ďalších zručností, ktoré zahŕňajú umiestnenie magnetických polí, používanie vizuálnych referenčných značiek, ako aj čuchové stopy.
Predpokladá sa, že vtáky sťahovavé na veľké vzdialenosti sa šíria ako mláďatá a pripútavajú sa k potenciálnym miestam rozmnožovania a preferovaným zimoviskám. Po vytvorení pripútanosti k miestu prejavujú vysokú lojalitu k stránke, pretože ju navštevujú rok čo rok.
Schopnosť vtákov prechádzať migráciou sa nedá úplne vysvetliť na základe endogénneho programovania, a to ani s prispením reakcií na environmentálne podnety. Schopnosť úspešne migrovať na veľké vzdialenosti možno pochopiť len vtedy, ak sa berie do úvahy kognitívna kvalita vtákov na rozpoznávanie biotopov a mentálne mapovanie.
Satelitné monitorovanie denných migrujúcich dravcov, ako je Pandion haliaetus (Osprey) a Pernis apivorus (Jastrab domáci), zistilo, že staršie subjekty sú efektívnejšie pri korigovaní kurzu, ako keby sa nechali unášať vetrom. Ako upozorňujú modely s ročnými rytmami, migrácia má silný genetický komponent podľa načasovania a určenia trasy, čo však môže byť zmenené vplyvom prostredia.
Zaujímavým príkladom zmeny migračnej trasy spôsobenej geografickými prekážkami je sklon niektorých stredoeurópskych Sylvia atricapilla (blackcapilla) migrovať na západ a zimovať vo Veľkej Británii namiesto prechodu cez Alpy. Migrujúce vtáky môžu na lokalizáciu svojho cieľa použiť dva elektromagnetické nástroje: jeden, ktorý je úplne vrodený (magnetorecepcia) a jeden, ktorý je závislý od skúseností.
Mladý vták na svojom prvom migračnom lete naberie správny kurz podľa geomagnetického poľa, ale nevie, ako ďaleko má letieť. Robí to prostredníctvom „mechanizmu dvojitých radikálov“, ktorý je závislý od svetla a magnetizmu, pričom chemické reakcie, najmä fotopigmenty, ktoré detegujú svetlo s dlhou vlnovou dĺžkou, sú ovplyvnené magnetickým poľom.
Treba poznamenať, že aj keď toto funguje iba počas denného svetla, žiadnym spôsobom nevyužíva polohu solárneho systému. Vták sa v tomto bode chová ako detský turista s kompasom, ale bez mapy, kým sa neprispôsobí ceste a nebude môcť použiť svoje ďalšie zručnosti. Experimentovaním sa učí rôzne referenčné body; toto „mapovanie“ robia receptory na báze magnetitu v trojklannom systéme, ktoré vtákom oznamujú, aké silné je magnetické pole.
Keď sa vtáky pohybujú medzi oblasťami na severnej a južnej pologuli, sila magnetického poľa v rôznych zemepisných šírkach im umožňuje presnejšie rozpoznať „mechanizmus dvoch koreňov“ a zistiť, či dosiahli svoj cieľ. Nedávne štúdie našli nervové spojenie medzi okom a „zhlukom N“, časťou predného mozgu, ktorá je aktívna prostredníctvom migračnej orientácie, čo naznačuje, že vtáky môžu skutočne „vidieť“ magnetické pole.
Putovanie
Vtáky sa pri svojej migračnej aktivite môžu stratiť a vyskytovať sa mimo svojej pravidelnej distribučnej oblasti. Môže to byť spôsobené prestrelením ich cieľového miesta, napríklad lietaním ďalej na sever, než je zvyčajná oblasť rozmnožovania. Toto je mechanizmus, ktorý môže spôsobiť obrovské vzácnosti, keď sa mladé vtáky vrátia ako zatúlané stovky kilometrov mimo dosahu. Dostala názov reverzná migrácia, čo znamená, že u takýchto vtákov zlyhá správne vykonanie genetického programu.
Niektoré oblasti sa vďaka svojej polohe preslávili ako lokality na pozorovanie vtákov. Napríklad národný park Point Pelee v Kanade a Cape Spurn v Anglicku. Odchýlka v migrácii vtákov, ktoré sú v dôsledku vetra mimo kurzu, sa môže prejaviť „arribazónom“ veľkého počtu migrantov na pobrežných miestach.
Kondicionovanie sťahovavého pudu
Napríklad v rámci reintegračných programov bolo možné naučiť migračnú trasu skupine vtákov. Po skúške s Branta canadensis (kanadská hus) boli v Spojených štátoch použité superľahké lietadlá, aby inštruovali znovu vysadený Grus americana (žeriav čierny) na bezpečných migračných trasách.
Evolučné a ekologické faktory
To, či rôzne vtáky migrujú, závisí od mnohých faktorov. Podnebie v oblasti chovu je relevantné a len málo druhov znesie drsné zimy vnútrozemskej Kanady alebo severnej Eurázie. Čiastočne migruje Turdus merula (kos euroázijský), ktorý je plne sťahovavý v Škandinávii, ale nie v miernejších teplotách južnej Európy. Rozhodujúci je aj charakter prvotnej potravy.
Väčšina z tých, ktorí sa špecializujú na kŕmenie hmyzom mimo trópov, sú migranti na veľké vzdialenosti, ktorí nemajú inú možnosť, ako sa vydať na zimu na juh. Niekedy sú faktory jemne vyvážené. Skalník Saxicola rubetra (severný) z Európy a Saxicola maura (sibírsky) z Ázie sú vtáky sťahovavé na veľké vzdialenosti, ktoré zimujú v trópoch, zatiaľ čo ich blízky príbuzný Saxicola rubicola (európsky alebo obyčajný) je vták, ktorý nachádza sa vo veľkej časti svojho rozsahu a pohybuje sa len na krátke vzdialenosti od chladnejšieho severu a východu.
Pravdepodobným faktorom je, že domáce odrody môžu často získať ďalšiu znášku. Nedávne štúdie naznačujú, že spevavce migrujúce na veľké vzdialenosti sú skôr juhoamerického a afrického evolučného pôvodu, než aby pochádzali zo severnej pologule. Sú to vlastne južné druhy, ktoré idú na sever kvôli rozmnožovaniu, a nie severné odrody, ktoré idú na zimu na juh.
Teoretické štúdie ukazujú, že obchádzky a obchádzky v ich letových dráhach, ktoré zvyšujú vzdialenosť letu až o 20 %, budú často adaptívne z aerodynamického hľadiska, vták, ktorý sa zaťažuje potravou, aby prekonal širokú bariéru, lieta menej efektívne. Niektoré druhy však vykazujú okruhy migračných trás, ktoré odhaľujú historické rozšírenie rozsahu rozšírenia a nie sú ani zďaleka optimálne podľa ekológie.
Príkladom je migračný proces celokontinentálnej populácie Catharus ustulatus (drozd Swainsonov), ktorý sa pohybuje ďaleko na východ cez Severnú Ameriku a potom sa unáša na juh cez Floridu, aby dosiahol sever Južnej Ameriky. Odhaduje sa, že táto trasa je výsledkom rozšírenia rozsahu, ku ktorému došlo asi pred 10.000 XNUMX rokmi. Roundupy môžu byť spôsobené aj rôznymi veternými podmienkami, nebezpečenstvom predácie a inými faktormi.
Zmena podnebia
Očakáva sa, že rozsiahle klimatické zmeny ovplyvnia načasovanie migrácie a analýzy ukázali rôzne účinky vrátane variácií v načasovaní migrácie, v období rozmnožovania, ako aj v poklesoch populácie.
Ekologické účinky
Proces sťahovania vtákov tiež prispieva k prenosu iných odrôd, vrátane odrôd ektoparazitov, ako sú kliešte a vši, ktoré môžu súčasne prenášať mikroorganizmy vrátane pôvodcov, ktorí spôsobujú ľudské choroby. O celosvetové rozšírenie vtáčej chrípky je obrovský záujem, avšak sťahovavé vtáky sa nepovažujú za významnú hrozbu.Niektoré vírusy, ktoré sú zadržané vo vtákoch bez smrteľného účinku, ako napríklad vírus západonílskeho pôvodu, sa však môžu šíriť migráciou vtákov.
Vtáky môžu tiež zohrávať úlohu pri množení rastlín a planktónu. Niektorí predátori využívajú koncentráciu vtákov počas migrácie. Nočnými sťahovavými vtákmi sa živí netopier Nyctalus lasiopterus (netopier väčší), niektoré dravé vtáky sa špecializujú na sťahovavé Charadriiformes.
Študijné techniky
Migračná aktivita vtákov bola analyzovaná rôznymi technikami, z ktorých najstaršie je krúžkovanie. Značenie farbami, použitie radaru, satelitné monitorovanie a analýza stabilných izotopov vodíka (alebo stroncia) sú ďalšie techniky používané pri štúdiu migrácií. Jeden postup na presné určenie intenzity migrácie využíva mikrofóny smerujúce nahor na zaznamenávanie nočných kontaktných hovorov prelietajúcich kŕdľov počas letu. Tie sa neskôr analyzujú v laboratóriu, aby sa vypočítal čas, frekvencia a odrody vtákov.
Staršia prax na výpočet migrácie zahŕňa pozorovanie tváre mesiaca v splne a počítanie siluet kŕdľov vtákov, ktoré lietajú v noci. Štúdie orientačného správania sa tradične uskutočňovali pomocou variantov prístroja nazývaného Emlenov lievik, ktorý pozostáva z kruhovej klietky, ktorá je zvrchu chránená sklom alebo pletivom z drôtov, aby bolo hore vidieť oblohu. planetárium alebo s inými kontrolovateľnými environmentálnymi stimulmi.
Orientačné správanie vtákov v tomto zariadení sa kvantitatívne skúma pomocou rozloženia stôp, ktoré vták zanechá na stenách uvedenej klietky. Iné postupy používané pri štúdiách návratu holubov využívajú smer, ktorým vták mizne na horizonte.
Hrozby a ochrana
Ľudské aktivity ohrozujú mnohé druhy sťahovavých vtákov. Trasy ich migrácie ukazujú, že často prekračujú hranice národov a opatrenia na ich zachovanie si vyžadujú medzinárodnú spoluprácu. Na ochranu sťahovavých druhov boli podpísané rôzne medzinárodné dohody, vrátane zákona Spojených štátov o zmluve o sťahovavom vtáctve z roku 1918 (zmluva s Kanadou, Mexikom, Japonskom a Ruskom) a africko-euroázijskej dohody o sťahovavých vodách.
Aglomerácia vtákov pozdĺž migračnej aktivity môže tento druh ohroziť. Niektoré z najpozoruhodnejších odrôd migrantov už zmizli, najznámejšou z nich je Ectopistes migratorius (putovný holub). Počas ich migrácie boli kŕdle 1,6 kilometra široké a 500 kilometrov dlhé, prechod nimi trval niekoľko dní a obsahovali až miliardu vtákov.
Ďalšími veľmi dôležitými oblasťami sú dočasné zádržné oblasti medzi oblasťami rozmnožovania a zimovania. Analýza odchytu a opätovného odchytu migrujúcich pásavcov, ktorí majú vysokú lojalitu k svojim hniezdnym a zimoviskám, nepreukázala podobnú prísnu súvislosť s dočasnými zadržiavacími oblasťami.
Poľovnícke aktivity pozdĺž migračných trás môžu spôsobiť veľkú úmrtnosť. Populácie Grus leucogeranus (žeriav sibírsky) zimujúci v Indii klesli v dôsledku lovu na tranzitných trasách, najmä v Afganistane a Strednej Ázii. Naposledy boli tieto vtáky videné v roku 2002 na ich obľúbenom zimovisku v národnom parku Keoladeo.
Proces migrácie vtákov bol ovplyvnený zdvíhaním prvkov, ako sú elektrické vedenia, veterné mlyny a ropné plošiny na mori. Devastácia prírodného prostredia zmenou využívania pôdy je však najväčšou výzvou a nížinné mokrade, ktoré sú dočasnými zastávkami pre zimovanie sťahovavých vtákov, sú ohrozené predovšetkým odvodňovaním a nárokmi na ľudskú spotrebu.
Historický počet sťahovavých vtákov
Fenomén migrácie už od pradávna vyvolával fascináciu, otázky a úvahy u všetkých druhov ľudí. Stala sa zdrojom inšpirácie pre básnikov, čarodejníkov a veštcov, ktorí hádali budúcnosť v letoch vtákov, vpády niektorých druhov boli ohlásenie vojny alebo príchod nejakej epidémie. V niektorých mestách v Španielsku s letom vtákov, predovšetkým lastovičiek a rojov, bolo možné predpovedať, či bude pršať alebo nie.
Básnici obdivovali najpestrejšie a najspevavejšie druhy ako lastovičky, bociany, sláviky atď... Poľovníci medzitým prejavili záujem o odrody, ktorých množstvo potravy a chuti bolo väčšie, zároveň je naše príslovie plné narážok na sťahovavé vtáky ako napr. ako „Pre San Blas sa pozriete na bociana“ alebo „V Sant Frances chyťte pohľadávku a choďte“ v prípade lovu drozdov.
Táto udalosť tiež pritiahla pozornosť mysliteľov a vedcov akejkoľvek doby, pretože mnohí z nich sa snažili vysvetliť prítomnosť a miznutie vtákov vo veľmi špecifických ročných obdobiach, čo sa každoročne opakovalo. Tak vznikajú narážky vo Svätom písme o pohybe vtákov, ako sú bociany, hrdličky, lastovičky či žeriavy.
V odľahlom Grécku filozof Aristoteles vo svojom texte „História zvierat“ zhodnotil tento jav poukazom na to, že v dôsledku vplyvu chladu niektoré druhy reagovali presťahovaním sa do teplejších oblastí, ako sú žeriavy a pelikány, alebo zostúpili z hory, zatiaľ čo iní vstupujú do akéhosi omráčenia a ukladajú sa do dier, aby sa uložili na zimný spánok, a to tak, že lastovičky sa schovávajú v dierach, kde strácajú perie, z ktorých na jar vychádzajú oblečené do nového peria.
Pri iných odrodách akceptoval transmutáciu, pričom zaznamenal, že červienky (Erithacus rubecula) sa v zime premenili v lete na červienky (Phoenicurus sp.). Po mnoho storočí sa tieto teórie považovali za pravdivé v najvyšších vedeckých kruhoch, sotva sa k nim pridal taký presný príspevok, ako napríklad Olaus Magnus v XNUMX. storočí, ktorý poukázal na to, že lastovičky severných národov sa potápali v skupinách do vôd kanálov. , ktorý radí mladým rybárom z regiónu, aby ich nechali na rovnakom mieste, ak ich náhodou chytia do svojich sietí, tak ako to robili rybári v minulosti.
V tom istom storočí to začal ornitológ Pierre Belon vidieť jasnejšie, keď poukázal na to, že vtákom z jeho rodného Francúzska sa niečo stalo, keď v zime vybledli, a predsa sa objavili v severnej Afrike, práve na mieste, kde nebol prítomný v predchádzajúcich mesiacoch. Túto úvahu veľmi kritizovali vtedajší odborníci, ktorí podporovali teóriu hibernácie.
V 1.770. storočí významný prírodovedec Linné podporil Aristotelovu teóriu o hibernácii lastovičky mariánskej (Hirundo rustica), ktorý poukázal na to, že v Európe žijú pod strechami domov, v zime sa potápajú a na jar sa znovu objavujú. V roku XNUMX Buffon vyvrátil túto teóriu a vo svojom diele „Natural History of Birds“ doložil, že každý vták, ktorý je vystavený chladu, ďaleko od toho, aby podľahol letargii, definitívne zomrel. Jediným druhom vtákov so zdokumentovaným zimným spánkom je Caprimulgus vociferus, nočný vták zo Spojených štátov.
V roku 1.950 ulovil vedec J. Marshall v Texase tri exempláre, s ktorými ďalej ukázal, že vtáky, ktoré sa pravidelne kŕmili, zostali aktívne počas zimy, no vstúpili do hibernácie, keď sa jeden alebo dva dni postili. Hibernácia trvala od 12 hodín do 4 dní. Telesná teplota klesla na 6º C a nevykazovali žiadne vonkajšie známky dýchania.
Odvtedy väčšina vedcov pripúšťa fakt migračného procesu vtákov, ale stále sa všeobecne verí, že kukučky (Cuculus canorus), ktoré ohlasujú jar, sa s blížiacou sa jeseňou premenia na vrabce (Accipiter nisus), alebo ako v mestách Castilla ( Španielsko) si myslia, že dudky (Upupa epops) sa pri príchode zimy schovávajú v dierach a živia sa vlastnými výkalmi. Dnes sa pripúšťa, že migrácia nie je ojedinelá, existuje veľa variantov, čo zvyšuje jej zložitosť a sťažuje poskytnutie jedinej definície.
Migrácia sa netýka len vtákov, pretože migrácie s veľkou pravidelnosťou a na veľké vzdialenosti sa vyskytujú u veľrýb, u niektorých netopierov, tuleňov, sobov, antilop, morských korytnačiek, motýľov, homárov, rýb a dokonca aj u morských červov, ktoré vykonávajú pohyby inštinktívne. , vzhľadom na jeho pozoruhodne dedičnú povahu v dôsledku jeho psycho-fyziologických procesov.
Predpokladá sa, že v treťohorách už vtedy existujúce vtáky sťahovali, keďže medzi priaznivými a nepriaznivými oblasťami existovali rozdiely podľa ročného obdobia, napriek tomu, že mnohí vedci si myslia, že pôvodný bod sťahovania nastal v r. zaľadnenia štvrtohornej éry v dôsledku hlbokých klimatických zmien tej doby. Príchod ľadu, ktorý obalil veľkú časť kontinentov, nespôsobil masový let vtákov, ale veľká časť z nich uhynula od zimy a hladu.
Len niekoľko jedincov na svojich potulkách dorazilo do priaznivejších oblastí a pridalo sa k miestnym populáciám. Neskôr, a to v súlade s ústupom ľadu, sa opäť rozšírili na sever, odkiaľ boli nútení každú zimu opustiť, pričom praktizovali prísny prirodzený výber, ktorý uprednostňoval vtáky so silnejším migračným impulzom.
Okrem týchto vtákov sa zhromaždili prisadnuté vtáky z južnejších oblastí, ktoré podľa toho, ako ľad ustupoval, napadali na jar-leto neobsadené oblasti, aby ich v zime vynútené chladom a hladom opustili.
Počet migrujúcich druhov je veľmi vysoký, dá sa takmer zabezpečiť, že všetky druhy vykonávajú v niektorom ročnom období pomerne výrazné pohyby, napríklad v rámci dravých vtákov nájdeme odrody alebo poddruhy, ktoré majú svoje hniezdne oblasti v severnej časti krajiny. pologuli, pričom celá populácia sa v zime presúva na juh (migrujúce odrody), aby sa v nasledujúcom roku vrátila.
Z ostatných 42 druhov migrujú iba jedinci, ktorí žijú severnejšie alebo južnejšie v južných odrodách, aby získali väčšiu zásobu potravy, pričom dospelí jedinci vo všeobecnosti zostávajú severnejšie alebo južnejšie ako mláďatá (čiastočné migrujúce odrody). Z týchto 42 druhov hniezdi 16 v Severnej Amerike a len 2 v Južnej Amerike. V Eurázii je 80 druhov dravcov, ktoré sú čiastočne migrujúce a 9 vo východnej Ázii. V Austrálii sú 3 druhy a 4 v Južnej Afrike. Odhaduje sa, že štvrtina dravých vtákov, ktoré ešte existujú, uskutočňuje relatívne dôležité predmanželské migrácie.
V Severnej Amerike zo 650 druhov vtákov, 332 z nich sú migranti a 227 z nich sú lesné a krovinaté druhy. Odhaduje sa, že 500 až 1.000 7 miliónov jedincov týchto druhov odchádza do amerických trópov, kde žijú 8-51 mesiacov. Podľa toho, ako sa pohybujeme smerom na juh Ameriky, je počet vtákov nižší, takže 30% odrôd migrantov sa nachádza v lesoch Mexika a na severných karibských ostrovoch. 10 % na polostrove Yucatán a na väčšine karibských ostrovov. 20-13% v Kostarike, 6% v Paname, 12-4% v Kolumbii a 6-XNUMX% v Amazónii v Ekvádore, Peru a Bolívii.
Migrácia nočných vtákov
Zdá sa, že odrody jarných nočných vtákov sa zastavujú skôr ako pred 2 desaťročiami, čo sa pripisuje klimatickým zmenám. Podľa toho, čo bolo publikované v časopise „Nature Climate Change“, bolo overené, že teplota a čas začiatku migrácie boli vysoko koordinované a najväčšie zmeny pre jej začiatok sa udiali v regiónoch, ktoré sa otepľovali rýchlejšie. Tieto zmeny však boli na jeseň menej zreteľné.
Kyle Horton z Colorado State University (CSU); so špecialistom na umelú inteligenciu Danom Sheldonom z University of Massachusetts Amherst a Andrewom Farnsworthom z Cornell Laboratory of Ornitology opísali, ako analyzovali 24 rokov radarových údajov z Národného úradu pre oceán a atmosféru (NOAA). Jeho skratka v angličtine) pre túto štúdiu o nočná migračná aktivita vtákov.
Horton hodnotí rozsah výskumu, ktorý sledoval nočné migračné správanie stoviek druhov reprezentujúcich miliardy vtákov, ako „nevyhnutný“ pre pochopenie a učenie sa viac o premenlivých migračných vzorcoch.
„Vidieť variácie v priebehu času na kontinentálnych mierkach je skutočne vzrušujúce, najmä vzhľadom na rôznorodosť správania a stratégií využívaných mnohými druhmi, ktoré sú zachytené radarom,“ hovorí a dodáva, že pozorované zmeny nemusia nevyhnutne znamenať, že migranti budú držať krok. so zmenou klímy. Farnsworth hovorí, že výskum skupiny po prvýkrát odpovedá na kľúčové otázky o vtákoch a klimatických zmenách.
„Migrácia vtákov sa do značnej miery prispôsobila ako reakcia na zmenu klímy. Ide o celosvetovú udalosť, na ktorej sa každoročne zúčastňujú miliardy vtákov. A nie je prekvapujúce, že pohyby vtákov pokračujú v klimatických zmenách. Ale to, ako skupiny vtáčej populácie reagovali v ére rýchlych a extrémnych klimatických zmien, sa považovalo za záhadu. Zachytenie mierky a veľkosti migračnej aktivity v priestore a čase bolo až donedávna nemožné,“ zdôrazňuje.
Horton poznamenáva, že prístup k údajom a cloud computing výrazne zvýšili schopnosť skupiny zhrnúť zistenia. „Spracovanie všetkých týchto údajov bez cloud computingu by trvalo viac ako nepretržitý rok spracovania údajov,“ hovorí. Naopak, skupina to dokázala dosiahnuť v čase blízkom 48 hodinám.
Ako poukazuje Sheldon, tieto pohyby vtákov boli zaznamenané už desaťročia vďaka nepretržitej snímacej radarovej sieti Národnej meteorologickej služby, no až donedávna tieto údaje neboli dostupné výskumníkom v oblasti vtákov, čiastočne kvôli obrovskému množstvu informácií a nedostatku informácií. nástroje na jej analýzu, čo umožnilo len obmedzené štúdie.
Pre tento výskum Amazon Web Services umožnil prístup k údajom. Okrem toho nový nástroj „MistNet“, ktorý Sheldon a jeho kolegovia z UMass Amherst vyvinuli s ostatnými v Cornell Lab, využíva strojové učenie na odvodenie údajov o vtákoch z toho, čo radary zaznamenávajú, a využíva radarové súbory, ktoré obsahujú desaťročia údajov. Jeho názov odkazuje na tenké, takmer nepostrehnuteľné „hmlové siete“, ktoré ornitológovia používajú na odchyt sťahovavých vtákov.
Ako hodnotí Sheldon, 'MistNet' automatizuje spracovanie rozsiahleho súboru údajov, ktoré sa používajú na výpočet migračnej aktivity vtákov v kontinentálnych Spojených štátoch už viac ako dvadsať rokov, s mimoriadnymi výsledkami v porovnaní s ľuďmi, ktorí ich nosia po ruke. Využíva techniky počítačového videnia na odlíšenie vtákov od toho, čo je na obrázkoch dažďa, čo je relevantná prekážka, ktorá biológov trápila desaťročia.
"Predtým bola jedna osoba zodpovedná za pozorovanie každého radarového obrazu, aby určila, či obsahuje dážď alebo vtáky," naznačuje. „MistNet bol vyvinutý ako systém umelej inteligencie na rozpoznávanie vzorov v radarových snímkach a automaticky potláča dážď,“ hovorí.
Sheldonov tím vytvoril predchádzajúce mapy, kde a kedy došlo k migrácii za posledných 24 rokov, a posunul ich na ilustráciu napríklad hotspotov migrácie v kontinentálnych Spojených štátoch v koridore západne od rieky Mississippi. „MistNet“ tiež umožňuje výskumníkom vypočítať rýchlosť letu a intenzitu dopravy sťahovavých vtákov.
Horton poznamenáva, že nedostatok variácií v modeloch jesennej migrácie bol ohromujúci, napriek tomu, že migrácia má v týchto mesiacoch stále tendenciu byť „trochu chaotická“. „Na jar môžete vidieť návaly migrantov, ktoré sa pohybujú extrémne rýchlym tempom, aby sa dostali na miesto rozmnožovania. Na jeseň však tlak na dosiahnutie zimovísk nie je taký veľký a migrácia má tendenciu prebiehať pokojnejším tempom.
Kombinácia faktorov sťažuje štúdium jesennej migrácie, dodáva. V tejto sezóne vtáky nesúťažia o svojich spoločníkov a tempo príchodu do cieľa je uvoľnenejšie. Rovnako tak existuje širšia veková škála vtákov, ktoré migrujú, keďže mláďatá si konečne uvedomujú, že musia migrovať aj ony.
Horton dodáva, že zistenia majú vplyv na pochopenie budúcich vzorcov migrácie vtákov, pretože vtáky sú závislé od potravy a iných zdrojov, aby sa vydali na cestu. Počas klimatických zmien môže byť načasovanie kvitnutia vegetácie alebo prítomnosť hmyzu nesynchronizované s prechodom sťahovavých vtákov.
Naznačujú, že aj jemné variácie môžu mať negatívne zdravotné výsledky pre migrujúce vtáky. V budúcnosti výskumníci plánujú rozšíriť svoju analýzu údajov tak, aby zahŕňala Aljašku, kde má zmena klímy závažnejšie dôsledky ako v južných 48 štátoch.
Ďalšie položky, ktoré odporúčame, sú: