Dołącz do czytelników
Brak wyników

Temat numeru , Otwarty dostęp

10 września 2019

NR 35 (Wrzesień 2019)

Wielkie i małe migracje

0 53

Kiedy robi się zimniej, możesz zauważyć, że część gatunków, które obserwowałeś w ciągu lata, zniknęła. Wśród nich są te, które zapadły w długi zimowy sen, oraz takie, które wybrały się w daleką podróż. Czasami naprawdę daleką. Tak daleką, że dzieci tych podróżników ją kontynuują.

 

Fot. 1. Słonie afrykańskie poszukujące żywności (Park Narodowy Amboseli, Afryka). 


Fascynujące migracje


Zdolność do migracji ewoluowała niezależnie w wielu grupach zwierząt, poczynając od owadów poprzez morskie bezkręgowce, ryby, a także gady, ptaki oraz ssaki. Zdefiniowanie jednak gatunku migrującego nastręcza trudności. W przypadku ssaków za gatunek migrujący uważa się ten, który wraca w przewidywalnym czasie do miejsc rozrodu czy zimowania. W przypadku owadów jest to mniej oczywiste, ponieważ cykl migracyjny często zamyka się dopiero po kilku pokoleniach, np. u ważki (Pantala flavescens) lub u motyla (Danaus plexippus).

Migracje stanowią odpowiedź organizmu na sezonowe lub przestrzenne zmiany w środowisku lub mogą wynikać z wewnętrznych uwarunkowań organizmu (programu genetycznego) zwykle mniej wrażliwego na perturbacje w środowisku (fot. 1). Ograniczenie lub wyczerpanie zasobów pokarmowych, zbyt duża konkurencja o zasoby, krótkie dni, niska temperatura, duża liczba drapieżników czy pasożytów, wszystkie te czynniki prowadzą do ewolucji migracji. Populacje występujące na krańcach zasięgu, gdzie zasoby są zwykle mniejsze, będą rozwijać większe zdolności do dyspersji niż populacje występujące w centrum zasięgu. Taki trend zaobserwowano w populacjach starca nierównozębnego (Senecio inaequidens DC), gatunku z rodziny astrowatych natywnie występującego w poudniowej Afryce, od pewnego czasu notowanego również w Europie (Monty & Mahy 2010). Podobnie w pofragmentowanym środowisku zaobserwowano bardziej efektywne migracje owadów wynikające z większych inwestycji w masę mięśniową i rozwijanie lepszych zdolności nawigacyjnych u osobników. Z kolei zbyt duże koszty ponoszone przez osobnika wynikające z wędrówek (obniżenie fitness), są czynnikiem limitującym wykształcenie i rozwijanie zdolności migracyjnych. 
 

Do prawdziwych długodystansowych migrantów należą: rybitwa popielata (Sterna paradisaea) wędrująca z Grenlandii do wschodniej Antarktydy (19 000 km), albatros wędrowny (Diomedea exulans) pokonujący 16 000 km z południowej Georgii do Morza Tasmańskiego, żółw morski (Caretta caretta) płynący z Kalifornii do Japonii (11 500 km), tuńczyk pospolity (Thunnus thynnus) odbywający wędrówki po Atlantyku (12 000 km) czy wal szary (Eschrichtius robustus) płynący z Kalifornii Dolnej do Morza Czukockiego (6000 km). Wśród owadów najbardziej znany jest motyl danaid wędrowny (monarcha), [Danaus plexippus] pokonujący dystans ok. 3600 km z części północno-wschodniej Ameryki Północnej do południowo-zachodniego jej krańca (Alerstam et al. 2003). Gdy obserwujemy migracje organizmów, nieodparcie nasuwają się następujące pytania: Dlaczego podejmowany jest taki duży wysiłek? Od czego zależą określone zachowania migracyjne? Czy migracje są stałe i niezmienne na przestrzeni pokoleń?

Zmienność zachowań migracyjnych 


Zdolność do odbywania wędrówek dziennych czy sezonowych cechuje się dużą zmiennością i zależna jest od wieku, płci, populacji oraz gatunku. Wśród wielu blisko spokrewnionych gatunków znajdujemy takie, które prowadzą osiadły tryb życia oraz takie, które wędrują na bliższe lub dalsze odległości. Analiza filogenetyczna wykazała, że ewolucja migracji następowała wielokrotnie i często gwałtownie w różnych liniach filogenetycznych (Davis et al. 2006). Zaobserwowano, że osobniki należące do pewnych populacji danego gatunku odbywają wędrówki, podczas gdy inne, z pozostałych populacji, są rezydentami. Przykładem może być pokrzewka czarnogłowa (Sylvia atricapilla), której populacje z północno-wschodniej części zasięgu (Skandynawia, Rosja) często migrują, natomiast populacje zamieszkujące południowy-zachód (Portugalia, Hiszpania) prowadzą osiadły tryb życia (fot. 2). Między tymi skrajnościami, w centrum zasięgu, obserwuje się osobniki migrujące na krótkie lub średnie odległości. Przypuszcza się, że zdolności do migracji rozwinęły się u tego gatunku stosunkowo niedawno, podczas jego ekspansji po okresie zlodowaceń (Berthold & Terrill 1988). Taki złożony obraz zachowań migracyjnych obserwujemy również u innych ptaków, np. amerykańskich lasówek (Limnothlypis swainsonii oraz Dendroica caerulescens). Wiek osobnika również wpływa na jego zachowania migracyjne. Ptaki reprezentujące dwa rodzaje Europejskich sikor (Parus oraz Cyanistes) uważane zresztą za całkowicie osiadłe, migrują w pierwszym roku, ale kiedy są starsze, pozostają podczas zimy na swoich miejscach lęgowych. Samice, zwykle mniejsze od samców, wędrują częściej i dalej niż samce, choć nie jest to regułą (Ketterson & Nolan 1983). Niektóre grupy zwierząt zatrzymują się podczas wędrówek na dłuższy odpoczynek, a inne mają krótsze, lecz częstsze przerwy w podróży. Co więcej, nie wszystkie osobniki tego samego gatunku wędrują stałą i określoną trasą. 

 Fot. 2. Pokrzewka czarnogłowa (Sylvia atricapilla), samiec. Niektóre osobniki migrują, inne są rezydentami

Zmiany w zachowaniach migracyjnych na skutek zmian klimatycznych


Zmiany klimatyczne prowadzą do zmian w czasie i przebiegu migracji, a także w zasięgach gatunków. Wzrost globalnej temperatury w ostatnich 100 latach był największy w przeciągu ostatniego tysiąclecia (Huntley et al. 2006). Z jednej strony można by było się spodziewać, że organizmy zdolne do pokonywania dużych odległości i wykazujące dużą plastyczność w zachowaniach migracyjnych, będą podążały do miejsc odpowiednich dla nich, dostosowując się do kurczących się lodowców, zmian w poziomie oceanów i rzek oraz postępującego pustynnienia czy stepowienia obszarów. Z drugiej jednak strony przetrwanie tych organizmów zależy od dostępności określonych siedlisk i zasobów, które często kurczą się pod wpływem zmieniającego się ­klimatu.

Fot. 3. Niedźwiedź polarny (Ursus maritimus) pływający w Morzu Arktycznym. Zmniejszające się lodowce wpływają negatywnie na dostępność odpowiednich siedlisk do żerowania dla osobników tego gatunku
 

Na przykład w Arktyce zmniejszające się lodowce wpływają negatywnie na dostępność odpowiednich siedlisk do żerowania dla niedźwiedzia polarnego (Ursus maritimus) (fot. 3). Obserwuje się również wydłużenie wędrówek wala szarego (Eschrichtius robustus) w kierunku północnym na skutek zwiększającej się konkurencji na jego tradycyjnych obszarach żerowania w Arktyce. Te walenie pozostają również dłużej niż poprzednio na obszarach arktycznych, zanim wyruszą na południe w kierunku Zatoki Monterey. Wzrost globalnej temperatury wpływa na temperaturę oceanów, rozmieszczenie i siłę prądów morskich oraz mieszanie się i stratyfikację wód morskich, powodując zmiany w rozmieszczeniu i liczebności zooplanktonu (np. kryla). U płetwala błękitnego (Balaenoptera musculus), dla którego kryl jest podstawą diety, wykazano, że nie tylko podążanie za aktualnymi zasobami jest przyczyną określonych zachowań migracyjnych u tego ssaka (hipoteza zielonej fali, ang. green wave hypothesis), ale również pamięć odgrywa ważną rolę w podejmowaniu decyzji co do kierunku i czasu migracji (Abrahms et al. 2019). Odpowiedź na pytanie, czy te duże ssaki będą w stanie dostosować się do gwałtownych zmian klimatycznych pozostaje w sferze badań. Również afrykańskie obszary trawiaste są wrażliwe na wzrost temperatury i duże fluktuacje w rozkładzie opadów, co prowadzi do przesunięcia czasu migracji dużych ssaków roślinożernych (fot. 1). Zmienia się również czas rozpoczęcia wędrówki oraz dystans, na jaki migrują ptaki z miejsc lęgowych do miejsc zimowania. W Holandii zaobserwowano statystyczne różnice w tym dystansie wśród połowy gatunków poddanych obserwacji na przestrzeni ostatnich 70 lat. Stopień tej redukcji okazał się być zależnym od środowiska oraz od odległości, jaką ptaki pokonywały, natomiast nie zależał od zmian w wielkości populacji tych gatunków, diety oraz ciężaru ciała. Największe zmiany w pokonywanych odległościach zaobserwowano w grupie ptaków zasiedlających miejsca otwarte i suche, natomiast najmniejsze w miejscach otwartych i wilgotnych. Prawdopodobnie wiąże się to ze zmianami temperaturowymi oraz zmianami użytkowania gruntów (Visser et al. 2009). 

Ocieplający się klimat powoduje również zmiany w zasięgach gatunków, np. morskich wodorostów (fot. 4). Przykłady obejmują zanikanie lasów wodorostowych (ang. kelp forests) zdominowanych przez Ecklonia radiata z zachodniej Australii, Saccharina latissima z południowo-zachodniej Norwegii oraz Laminaria digitata oraz S. latissima u wybrzeży atlantyckiej części Kanady. Katastrofalna w skutkach fala gorąca w roku 2010–2011 u wybrzeży Australii spowodowała stres temperaturowy u gatunków tworzących lasy wodorostowe i przesunięcie zasięgów roślinożernych ryb tropikalnych i subtropikalnych na te obszary. Ryby te powodują dalsze niszczenie podwodnych lasów wodorostowych, nie pozwalając na ich odtworzenie. Te wysoce ustrukturyzowane ekosystemy zastępowane są glonami darniowymi o znacznie prostszej strukturze (ang. turf algae), co negatywnie wpływa na poziom tlenu i powoduje koncentrację zanieczyszczeń. Podobną sytuację obserwuje się na innych obszarach, np. w Nowej Szkocji (Kanada) lasy podwodne zdominowane przez Laminaria digitata oraz S. latissima skurczyły się o 89% w porównaniu z sytuacją notowaną w roku 1982 (Filbee-Dexter & Wernberg 2018).

Nasza wiedza o zagrożeniach dla organizmów migrujących w kontekście zmian klimatycznych jest jednak mocno ograniczona i zależna od grupy organizmów. Dostateczne informacje o zagrożeniach w kontekście zmieniającego się klimatu mamy na przykład dla 22% migrujących nietoperzy oraz jednej trzeciej małych waleni, natomiast wiele z tych zagrożeń jest całkowicie nierozpoznanych. Taka sytuacja występuje u owadów, dla których ekstremalne zjawiska pogodowe są szczególnie niebezpieczne (Riede 2004). Generalnie znacznie lepiej rozpoznane są zmiany w zachowaniach migracyjnych u organizmów zamieszkujących ekosystemy lądowe w porównaniu z ekosystemami morskimi. 
 

Ocena dyspersji na podstawie danych genetycznych 


Należy rozróżnić termin „migracja” od terminu „prze...

Artykuł jest dostępny dla zalogowanych użytkowników w ramach Otwartego Dostępu.

Załóż konto lub zaloguj się.
Czeka na Ciebie pakiet inspirujących materiałów pokazowych.
Załóż konto Zaloguj się

Przypisy