Вместимость пищеварительного тракта ограничивает возможность птиц адаптироваться к изменениям климата

И он считает, что большинство других животных также ограничены похожим образом – сообщает портал sciencedaily.com.

Скотт Мак-Вильямс, университетский профессор кафедры природных ресурсов, говорит, что дополнительная емкость – степень, в которой животные могут изменять свою физиологию, чтобы справляться с экологическими изменениями – варьируется от вида к виду, некоторые из них обладают большим потенциалом для таких изменений, а другие нет.

«Речь идет о шкале времени, за которое происходит эволюция, по отношению к времени происходящих сейчас в окружающей среде изменений, поскольку здесь вероятны несовпадения», говорит он. «Наши быстрые изменения климата происходят слишком быстро для большинства животных, чтобы они успевали развиваться в ответ».

Его исследование, финансируемое Национальным научным фондом, было опубликовано на прошлой неделе в Трудах Королевского общества.

Мак-Вильямс и его коллега из Университета Висконсина измерили резервные возможности белошейной воробьиной овсянки, распространенной в восточной части Северной Америки мигрирующей певчей птицы. Он обнаружил, что птицы, приспособившиеся к очень холодной окружающей среде ( - 29°C ), могли съесть в 2 – 4 раза больше еды, чем овсянки, которые приспособились к летним температурам, хотя овсянки и не могли есть достаточно, чтобы выжить в температуре ниже - 29°С.

«Они резко увеличили размер своего кишечника, чтобы разместить большее количество пищи, которую они должны съесть для удовлетворения своих энергетических потребностей в холода, при этом они в состоянии так же эффективно переваривать пищу, когда едят гораздо больше», сказал Мак-Вильямс. «Это говорит нам кое-что об их способности гибко реагировать на изменения климата. Много птиц мигрируют на юг, потому что у них слишком ограничен потенциал для реагирования в этом плане. Но белошейные воробьиные овсянки имеют резервные возможности изменять свою физиологию, чтобы иметь дело с существенным изменениями окружающей среды».

Тем не менее, когда птицами не давали времени, чтобы акклиматизироваться к низким температурам, они смогли увеличить свое потребление пищи лишь примерно на 50 процентов. Исследователи обнаружили, что птицам необходимо по крайней мере два дня, чтобы привыкнуть к новым условиям, прежде чем они смогут поесть больше.

Одно из следствий этого открытия заключается в том, что птицам, которые летают на большие расстояния, мигрируя – деятельность, которая вызывает уменьшение размера их пищеварительного тракта, поскольку они не едят во время полета – нужен день или два, чтобы восстановиться, прежде чем они могут возобновить максимальное потребление пищи, необходимое для продолжения их миграции.

Мы уже сообщали об исследованиях причин сдвигов сроков миграции у некоторых птиц.

Мак-Вильямс говорит, что его исследование определило предельные пределы вместимости пищеварительного тракта белошейных воробьиных овсянок. Если получится установить аналогичные ограничения для других видов, эти данные могут быть включены в климатические модели для лучшего понимания того, какие виды будут, вероятно, в состоянии пережить грядущие изменения в окружающей среде.

«Все организмы имеют некоторый уровень резервных возможностей», говорит Мак-Вильямс. «Животным, которые живут в постоянных условиях, не нужно было развивать дополнительный объем пищеварительных органов, поэтому они, вероятно, будут иметь наибольшие проблемы с адаптацией к меняющимся условиям».

По словам исследователей, пределы резервных объемов были изучены для очень немногих других видов, при этом основная работа была сосредоточена на нескольких видах змей. Но они говорят, что ограничения, с которыми сталкиваются все животные – это их способность превращать пищу в полезную энергию.

«Пищеварительный тракт ограничивает общую конструкцию животного», говорит Мак-Вильямс.

Следующим шагом исследователя из университета Род-Айленда будет проведение подобных исследований того, как количество жира в организме птиц меняется с условиями окружающей среды и в ответ на их энергетические потребности. Поскольку некоторые полиненасыщенные жиры, как известно, улучшают летно-технические характеристики, Мак-Вильямс говорит, что это исследование будет иметь отношение к типу еды, которую птицы должны стремиться съесть в рамках подготовки к миграции и, таким образом, к типу продуктов, которые должны предоставляться птицам в природе.