stringtranslate.com

Высотная миграция

Толсторогие бараны мигрируют между высокими горами, где они в большей безопасности от хищников, и долинами, где зимой больше еды.

Высотная миграция — это миграция животных на короткие расстояния с более низких высот на более высокие и обратно. [1] [2] Высотные мигранты меняют свою высоту в зависимости от сезона, что делает эту форму миграции животных сезонной. [3] [4] Высотная миграция чаще всего наблюдается у видов, населяющих умеренные или тропические экосистемы. [3] Такое поведение обычно наблюдается среди видов птиц, но также может наблюдаться среди других позвоночных и некоторых беспозвоночных. [5] [6] [7] Обычно считается, что это происходит в ответ на изменения климата и доступности пищи, а также все чаще из-за антропогенного влияния . [5] [8] Эти миграции могут происходить как в репродуктивные, так и в нерепродуктивные сезоны. [9]

Модели высотной миграции могут быть затронуты изменением климата, что может привести к потенциально опасным для жизни ситуациям для некоторых видов. [10] Вырубка лесов может повлиять на миграционные коридоры высотных мигрантов и может привести к сокращению территорий для миграции этих видов. [11] Изменения в среде обитания высотных мигрирующих видов также могут повлиять на распространение семян. [12]

Регионы

Виды, которые демонстрируют высотную миграцию, можно найти почти на каждом континенте Земли. Единственный континент, на котором высотная миграция не наблюдается, — это Антарктида. [3] Существует множество задокументированных примеров смещения миграционного ареала вдоль градиента высоты среди видов умеренного климата . Хотя эти миграции более изучены в умеренных регионах и гораздо менее изучены среди тропических экосистем и видов, есть задокументированные случаи. [13] Высотная миграция обычно наблюдается среди таксонов, встречающихся в горных районах. [2] Как правило, с увеличением высоты видовое богатство уменьшается. [14]

Типичные характеристики тропических высотных мигрантов включают: высокий уровень плодоядности или нектароядности ; перемещение между более низкими возвышенностями в негнездовые сезоны и более высокими возвышенностями в сезоны размножения или в соответствии с постоянным годовым или сезонным циклом; по крайней мере часть популяции является мигрирующей, а возможная часть популяции проживает в местах размножения круглый год. [ необходима цитата ] Эта последняя характеристика может быть обусловлена ​​полом, как это происходит с юнко , у которых самцы менее склонны мигрировать, чем самки. [ необходима цитата ] Белохвостый манакин представляет собой хороший пример высотного мигранта, демонстрируя все эти черты. Он имеет высокий уровень плодоядности, мигрирует с более низких высот на более высокие высоты в предсказуемом цикле, основанном на сезоне размножения, и часть популяции является мигрирующей, а небольшая часть, возможно, остается в местах размножения круглый год. [ 15 ]

Разновидность

Существует множество видов животных, которые демонстрируют высотную миграцию. Хотя существует множество примеров позвоночных, которые демонстрируют высотную миграцию, по состоянию на 2021 год имеется мало задокументированных примеров беспозвоночных, которые демонстрируют высотную миграцию.

Позвоночные

Птицы

Белохвостый манакин ( Corapipo altera ) — хорошо известный высотный мигрант. Самец третьего года (слева) и самец после третьего года (справа).

В тропиках высотные миграции чаще всего наблюдаются среди плодоядных или нектароядных , например, среди тропических колибри, которые мигрируют по высоте в ответ на изменения в изобилии и доступности пищи. [5] Такая миграционная схема наблюдалась у неотропических птиц, но также была замечена у других наземных, тропических горных видов, таких как тапир Бэрда и белогубый пекари . [ требуется ссылка ]

Тропические виды птиц, которые совершают высотные миграции, включают белохвостого манакина, великолепного кетцаля , по крайней мере 16 видов хищных птиц и многие виды колибри . [5] [16]

Гавайский гусь , или нене, — это вид гусей, обитающий на Гавайских островах , который, как известно, мигрирует в высоту. [17] Этот вид гусей можно встретить на более низких высотах во время сезонов размножения и линьки, а также на более высоких высотах в негнездовые сезоны. [17]

Виды птиц умеренного климата, которые, как известно, совершают высотные миграции, включают американскую малиновку , горную синицу и американскую оляпку . [10] [18] [19]

Млекопитающие

Хотя высотная миграция встречается реже у птиц в умеренных регионах, она по-прежнему играет роль в миграционных схемах в горных зонах и наблюдается у большинства копытных в Скалистых горах . [1] [20]

Копытные, которые, как было замечено, мигрируют в высоту, включают косуль , толсторогих баранов и горных козлов . [20] [21] [22]

Гавайские гуси, также известные как Нене

Существует меньше задокументированных примеров миграции тропических млекопитающих по высоте. Хотя есть и менее известные примеры, некоторые виды тропических летучих мышей, как известно, мигрируют по высоте. По состоянию на 2014 год, не так много информации о том, почему тропические виды мигрируют по высоте, кроме того, что это может быть связано с пищевыми ресурсами или воспроизводством, как это происходит с видами летучих мышей умеренного климата. [6] Виды летучих мышей умеренного климата также являются высотными мигрантами. [6] Их миграционные модели представляют собой высотные миграции с гендерной предвзятостью, при этом самки обитают на более низких высотах в период размножения. [6]

Беспозвоночные

Существует мало документации относительно беспозвоночных, которые мигрируют по высоте по сравнению с видами птиц, но документация все же существует. Бабочка Монарх — вид, который, как известно, мигрирует по высоте, а также каштановая тигровая бабочка. [7] По словам Масахито Т. Кимуры, беспозвоночные мигрируют по высоте «в качестве средства спасения от неблагоприятных условий, таких как низкая зимняя температура, летняя жара, низкая доступность ресурсов, высокий уровень паразитизма, тяжелая микробная инфекция или перенаселенность». [7]

Причины

Высотная миграция, как модель миграции на короткие расстояния, легче прослеживается, чем модели миграции на большие расстояния. Тем не менее, хотя непосредственные причины и физиологические адаптации для миграций хорошо изучены, определение конечных причин было сложным. [1] Эта трудность была связана с ограниченным успехом методов маркировки и повторной поимки, используемых для отслеживания мигрирующих видов. [5] [23] Существует много гипотез о том, почему может происходить высотная миграция, включая корреляцию между изобилием пищи и питанием — необходимостью мигрировать для удовлетворения конкретных потребностей, связанных с различным изобилием и питанием; местами размножения и размножения, расположенными на высотах, отличных от высот мест, где не происходит размножения; антропогенными видами, которые все чаще перемещаются на более высокие высоты из-за действий человека.

Изобилие продовольствия и питание

Миграция в ответ на обилие пищи была наиболее принятой гипотезой о том, почему виды мигрируют по высоте. [1] Эта гипотеза утверждает, что пики обилия пищи вдоль высотного градиента, такого как склон горы, определяют характер миграции, поскольку виды используют доступные пищевые ресурсы. [24] Пики обилия пищи вдоль этого градиента часто совпадают с сезоном размножения. [1] Некоторые плодоядные птицы, такие как белохвостые манакины ( Corapipo altera ), мигрируют на более высокие высоты, чтобы использовать пики обилия фруктов. [24] Данные подтверждают возможность того, что мигранты имеют конкурентное преимущество по сравнению с немигрирующими (оседлыми) видами из-за повышенной способности добывать пищу на большей площади, что приводит к большему усвоению пищи и питательных веществ. [1] Было показано, что рацион питания у немигрирующих и мигрирующих видов различается в ходе крупномасштабных анализов и сравнений пар видов плодоядных тропических птиц. [15]

Хотя эта гипотеза поддерживается и является наиболее принятой, она не может объяснить, почему высотные мигранты возвращаются на более низкие высоты, или происходит ли это в ответ на перемещение пищевых ресурсов. [1] Было высказано предположение, что доступность ресурсов, связанная с погодой, может вызвать высотную миграцию некоторых видов, таких как белохвостый манакин во время штормов. [2]

Репродукция

Ряд видов совершают перемещения, которые можно определить как высотную миграцию, как часть их брачного или репродуктивного поведения.

Например, у самцов белохвостых манакинов миграционное поведение, как было показано, снижает социальный статус и успешность спаривания на токах в следующий сезон размножения. [25]

Большинство видов колибри в Монтеверде поднимаются на высоту в сезон дождей, чтобы размножаться. [26]

Из 16 видов неотропических хищных птиц (включая андского кондора Vultur gryphus ), которые, как известно, являются высотными мигрантами, большинство размножаются в высоких Андах и мигрируют в низменные районы в негнездовые сезоны. [16]

Хищничество гнезд

Исследования показали снижение риска хищничества гнезд на больших высотах, что может объяснить сезонную (сезон размножения — несезон размножения) высотную миграцию некоторых воробьиных птиц. Эксперимент с использованием 385 гнезд в разных местах на атлантическом склоне Коста-Рики показал снижение хищничества на больших высотах, причем хищничество было самым высоким на промежуточных высотах. Эта гипотеза предполагает, что высотная миграция могла развиться среди некоторых видов в ответ на хищничество гнезд, как способ снижения риска. Исследования также показали, что высота домашнего ареала влияет на время размножения. [27]

Антропогенный

Козерог -валиа ( Capra walie ) все чаще перемещается на более высокие высоты в горных хребтах Эфиопии. Это произошло из-за человеческой деятельности, влияющей на их родной ареал, включая войну, расширение человеческих поселений и возделывание земли . [8]

Последствия для сохранения

Изменение климата

Изменение климата может привести к тому, что миграционные модели сместятся на более ранние временные рамки, совпадающие с более ранним началом периода роста. [10] [28] Это означает, что мигрирующие виды могут покинуть более низкие высоты для более высоких мест размножения, в то время как эти места размножения все еще не имеют необходимых ресурсов. Некоторые виды, которые имеют более короткие пути миграции, могут вернуться на более низкие высоты и ждать, но рискуют исчерпать ресурсы на этой более низкой высоте, такие как еда и укрытие, которые могут быть доступны только в течение короткого установленного периода времени. [10]

Более 30% птиц и других видов в горных лесах демонстрируют высотные миграционные модели. [29] Из-за этого изменения климата и сезонности (уменьшение или увеличение) могут повлиять на большую часть тропических видов и могут вызвать трофический каскад на уровне сообщества.

Кроме того, изменение климата может привести к изменению сезонных штормов и характера осадков, что изменит сроки и/или необходимость высотной миграции в будущем за счет изменения доступности ресурсов, что, как полагают, является движущей причиной высотной миграции. [1] [2] [24]

Сдвиг видов вверх, вызванный изменением климата, также может вызвать как вымирание на вершинах гор , так и биотическую убыль на равнинах. Это происходит из-за того, что в равнинных тропиках отсутствуют виды, способные справляться с повышением температуры. Общая потеря видового богатства может произойти из-за того, что будет меньше мигрирующих видов, которые заменят утраченные. [26]

Это было замечено при рассмотрении среднего времени прибытия и отбытия в высокогорных районах для американской малиновки ( Turdus migratorius ). Средний временной интервал сместился на целых две недели из-за изменения сезонных закономерностей обилия ресурсов и температуры. [10]

Миграционные коридоры

Миграционные коридоры, соединяющие равнинные и горные местообитания, необходимы для поддержания и выживания мигрирующих видов. Некоторые виды могут пересекать расчищенные земли, такие как пастбища , но многим требуются закрытые лесные зоны, такие как те, что предоставляются этими миграционными коридорами. [12] Вырубка лесов может нарушить эти коридоры и повлиять на схему миграции видов, которые демонстрируют высотную миграцию. [11] Вырубка лесов может ограничить количество пространства, доступного для миграции, что приводит к более узкой и ограниченной схеме миграции. [11]

Распространение семян

Тропические плодоядные птицы совершают сложные высотные миграции и отвечают за распространение многих видов семян по различным зонам жизни Холдриджа и переходным регионам, что приводит к широкому распространению видов растений и значительной экологической связи. [30] Изменение характера миграции может привести к снижению эффективности и способности этих видов как агентов распространения семян.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcdefgh Boyle, W. Alice; Conway, Courtney J.; Bronstein, Judith L. (13 июля 2013 г.). «Почему некоторые, но не все тропические птицы мигрируют? Сравнительное исследование широты рациона и предпочтений в отношении фруктов». Evolutionary Ecology . 25 : 219–236. doi :10.1007/s10682-010-9403-4. S2CID  7516649.
  2. ^ abcd Бойл, В. Элис; Норрис, Райан Д.; Гульельмо, Кристофер Г. (2010). «Штормы вызывают высотную миграцию тропической птицы». Proc. R. Soc. B . 277 (1693): 2511–2519. doi :10.1098/rspb.2010.0344. PMC 2894928 . PMID  20375047. 
  3. ^ abc Hsiung, An C.; Boyle, W. Alice; Cooper, Robert J.; Chandler, Richard B. (2018). «Высотная миграция: экологические движущие силы, пробелы в знаниях и последствия для сохранения». Biological Reviews . 93 (4): 2049–2070. doi :10.1111/brv.12435. ISSN  1469-185X. PMID  29877015. S2CID  46975727.
  4. ^ Boyle, W. Alice (март 2017 г.). «Высотная миграция птиц в Северной Америке». The Auk . 134 (2): 443–465. doi : 10.1642/AUK-16-228.1 . hdl : 2097/38310 . ISSN  0004-8038. S2CID  73720706.
  5. ^ abcde Хобсон, Кит А.; Вассенаар, Лен И.; Мила, Борха; Ловетт, Ирби; Дингл, Кэролайн; Смит, Томас Б. (20 мая 2003 г.). «Стабильные изотопы как индикаторы высотных распределений и перемещений в сообществе колибри в Эквадоре». Экология сообществ . 136 (2): 302–308. Bibcode : 2003Oecol.136..302H. doi : 10.1007/s00442-003-1271-y. PMID  12756525. S2CID  12937433.
  6. ^ abcd McGuire, Liam P.; Boyle, W. Alice (11 марта 2013 г.). «Высотная миграция летучих мышей: доказательства, закономерности и движущие силы». Biological Reviews . 88 (4): 767–786. doi :10.1111/brv.12024. hdl : 2097/17273 . PMID  23480862. S2CID  11783243.
  7. ^ abc Кимура, Масахито Т. (март 2021 г.). «Высотная миграция насекомых». Entomological Science . 24 (1): 35–47. doi :10.1111/ens.12444. ISSN  1343-8786. S2CID  228974217.
  8. ^ ab Fothergill, Alastair (2006). Планета Земля: виды, спасающие будущее . BBC Natural History Unit.
  9. ^ Парк, Крис (2007). Словарь окружающей среды и охраны природы . Университет Флориды: Oxford University Press. doi : 10.1093/acref/9780198609957.001.0001. ISBN 9780198609957.
  10. ^ abcde Иноуэ, Дэвид В.; Барр, Билли; Армитидж, Кеннет Б.; Иноуэ, Брайан Д. (15 февраля 2000 г.). «Изменение климата влияет на высотных мигрантов и зимующие виды». Труды Национальной академии наук . 97 (4): 1630–1633. Bibcode : 2000PNAS...97.1630I. doi : 10.1073/pnas.97.4.1630 . ISSN  0027-8424. PMC 26486. PMID 10677510  . 
  11. ^ abc Ocampo-Peñuela, Natalia; Pimm, Stuart L. (7 декабря 2015 г.). "Высотные диапазоны горных птиц и вырубка лесов в Западных Андах Колумбии". PLOS ONE . 10 (12): e0143311. Bibcode : 2015PLoSO..1043311O. doi : 10.1371/journal.pone.0143311 . ISSN  1932-6203. PMC 4671720. PMID 26641477  . 
  12. ^ ab Loiselle, Bette A.; Blake, John G. (1992). «Изменчивость популяции в сообществе тропических птиц». BioScience . 42 (11): 838–845. doi :10.2307/1312083. ISSN  0006-3568. JSTOR  1312083.
  13. ^ Лавджой, Томас Э.; Ли, Ханна (2005). Изменение климата и биоразнообразие (1-е изд.). Нью-Хейвен: Йельский университет. ISBN 978-0300119800.
  14. ^ Тиолле, Жан-Марк (июль 1996 г.). «Закономерности распространения хищных птиц вдоль высотных градиентов в северных Андах и эффекты фрагментации лесов». Журнал тропической экологии . 12 (4): 535–560. doi :10.1017/s0266467400009767. S2CID  83775934.
  15. ^ ab Boyle, W. Alice (24 июля 2008 г.). «Частичная миграция у птиц: проверка трех гипотез на примере тропического токущего плодоядного». Журнал экологии животных . 77 (6): 1122–1128. Bibcode : 2008JAnEc..77.1122B. doi : 10.1111/j.1365-2656.2008.01451.x . PMID  18657208.
  16. ^ ab Bildstein, Keith L. (2004). «Миграция хищных птиц в неотропиках: закономерности, процессы и последствия» (PDF) . Ornitologia Neotropical . 15 (Приложение): 83–99 . Получено 21 июля 2015 г. .
  17. ^ ab HESS, STEVEN C.; LEOPOLD, CHRISTINA R.; MISAJON, KATHLEEN; HU, DARCY; JEFFREY, JOHN J. (2012). «Восстановление моделей движения гавайского гуся». The Wilson Journal of Ornithology . 124 (3): 478–486. doi :10.1676/12-005.1. ISSN  1559-4491. JSTOR  23324554. S2CID  86150697.
  18. ^ Диксон, Кит Л.; Гилберт, Джон Д. (январь 1964 г.). «Высотная миграция горной синицы». The Condor . 66 (1): 61–64. doi :10.2307/1365238. ISSN  0010-5422. JSTOR  1365238.
  19. ^ Mackas, RH; Green, DJ; Whitehorne, IBJ; Fairhurst, EN; Middleton, HA; Morrissey, CA (апрель 2010 г.). «Высотная миграция американских оляпок (Cinclus mexicanus): производят ли мигранты более качественное потомство?». Canadian Journal of Zoology . 88 (4): 369–377. doi :10.1139/z10-013. ISSN  0008-4301.
  20. ^ ab Festa-Bianchet, M. (1988). «Сезонный выбор ареала у толсторогих баранов: конфликты между качеством и количеством корма, а также избеганием хищников». Oecologia . 75 (4): 580–586. Bibcode :1988Oecol..75..580F. doi :10.1007/BF00776423. PMID  28312434. S2CID  19587157.
  21. ^ Раманзин, М.; Стураро, Э.; Занон, Д. (2 марта 2007 г.). «Сезонная миграция и ареал обитания косули (Capreolus capreolus) в восточных итальянских Альпах». Канадский журнал зоологии . 85 (2): 280–289. doi :10.1139/Z06-210. ISSN  0008-4301.
  22. ^ Райс, Клиффорд Г. (ноябрь 2008 г.). «Сезонные высотные перемещения горных коз». Журнал управления дикой природой . 72 (8): 1706–1716. Bibcode : 2008JWMan..72.1706R. doi : 10.2193/2007-584. ISSN  0022-541X. S2CID  52826254.
  23. ^ Фрейзер, Кевин С.; Кайсер, Т. Курт; Рэтклифф, Лорен М. (май 2008 г.). «Обнаружение событий высотной миграции у неотропических птиц с использованием стабильных изотопов». Biotropica . 40 (3): 269–272. Bibcode :2008Biotr..40..269F. doi :10.1111/j.1744-7429.2008.00408.x. S2CID  55469632.
  24. ^ abc Boyle, W. Alice (3 февраля 2010 г.). «Обилие пищи объясняет высотную миграцию тропической плодоядной птицы?». Canadian Journal of Zoology . 88 (2): 204–213. doi :10.1139/Z09-133.
  25. ^ Boyle, W. Alice; Guglielmo, Christopher G.; Hobson, Keith A.; Norris, D. Ryan (ноябрь 2014 г.). «Токующие птицы в тропическом лесу отказываются от секса ради миграции». Biology Letters . 7 (5): 661–663. doi :10.1098/rsbl.2011.0115. PMC 3169044 . PMID  21471048. 
  26. ^ ab Colwell, Robert K.; Brehm, Gunnar; Cardelús, Catherine L.; Gilman, Alex C.; Longino, John T. (10 октября 2008 г.). «Глобальное потепление, сдвиги высотной ярости и истощение биотических низин во влажных тропиках». Science . 322 (5899): 258–261. Bibcode :2008Sci...322..258C. doi :10.1126/science.1162547. PMID  18845754. S2CID  11333531.
  27. ^ Boyle, W. Alice (10 января 2008 г.). «Может ли изменение риска хищничества гнезда объяснить высотную миграцию тропических птиц?». Oecologia . 155 (2): 397–403. Bibcode : 2008Oecol.155..397B. doi : 10.1007/s00442-007-0897-6. ​​PMID  18188606. S2CID  20813558.
  28. ^ Батлер, Кристофер Дж. (4 июля 2003 г.). «Непропорциональное влияние глобального потепления на даты прибытия ближнеперелетных птиц в Северную Америку». Ibis . 145 (3): 484–495. doi :10.1046/j.1474-919x.2003.00193.x.
  29. ^ Луазель, Бетт А.; Блейк, Джон Г. (1 февраля 1991 г.). «Временные изменения в птицах и фруктах вдоль высотного градиента в Коста-Рике». Экология . 72 (1): 180–193. Bibcode :1991Ecol...72..180L. doi :10.2307/1938913. JSTOR  1938913.
  30. ^ Надкарни, Налини; Уилрайт, Натаниэль Т. (2000). Монтеверде: Экология и сохранение тропического облачного леса (1-е изд.). Нью-Йорк: Oxford UP. ISBN 978-0-19-509560-9.