معلومة

هل عاش أسلاف الطيور المهاجرة في أماكن الهجرة؟

هل عاش أسلاف الطيور المهاجرة في أماكن الهجرة؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

كنت أدرس هجرة الطيور كنوع من السلوك الغريزي. لكن كتابي المدرسي يشير إلى أنه بخلاف المناخ الدافئ والطعام السهل ، فإن الطيور المهاجرة تهاجر إلى الأماكن التي عاش فيها أسلافها.

هل هي نقطة حقيقية؟ أو الكتاب اختلقوها للتو.


تم تعديله لاعتبار مختلف: هل تهاجر الطيور من وإلى المناطق المحددة فقط من خلال اختيار البيئة والمناخ ، أم أنها تتطور لتهاجر بعيدًا من وإلى منزل الأجداد؟

بحثت الدراسات اللاحقة للهجرة عن التعريفات التطورية لهجرة الطيور بدلاً من تعريفات البيئة / الجغرافيا التي كانت محور التركيز الأولي. تم تطوير نظريات مختلفة للتطور والهجرة ، على الرغم من أن العصور الجليدية وتغير المناخ تجعل تعريف أرض أسلاف الطيور غامضًا.

إذا بحثت في جوجل عن "التصنيف الشقيق ، الهجرة ، التطور" ستجد الكثير

تبدأ دراسة أنواع القلاع الأمريكية بالبحث السابق:

  • توسيع النطاق والانتواع لتطور الهجرة لمسافات طويلة. باختصار ، توسع الأنواع الاستوائية المقيمة نطاقاتها في المناطق شبه الاستوائية الموسمية. يؤدي التوسع الإضافي في النطاق إلى المناطق المعتدلة بسبب المنافسة والضغوط الانتقائية الأخرى إلى إنشاء أنواع مهاجرة جزئيًا. تستمر الطيور المهاجرة جزئياً في التوسع إلى خطوط العرض العليا ، حيث تتكاثر بنجاح ؛ يصبح سلوك الهجرة مضطربًا (Stiles 1980).

نتائج مرض القلاع معقدة للغاية ، ويمكنك رؤية الخريطة والاستنتاجات في النهاية ، والتي تنص على ما يلي:

  • شجرة الأنواع المهاجرة ليس لها سلف واحد واضح.
  • من المحتمل أن نطاق السلف كان واسع الانتشار للغاية ، أكثر من 1000 كيلومترات.
  • لقد هاجروا عن طريق نقطة انطلاق ، وليس من خلال قيود النظام الغذائي لكونهم آكلي لحوم البشر مقابل آكلة للحشرات.

http://www.sonoma.edu/users/g/girman/outlawetal2003.pdf أيضًا http://www.bioone.org/doi/abs/10.1642/0004-8038٪282007٪29124٪5B410٪3AASROMM٪5D2. 0.CO٪ 3B2؟ journalCode = tauk

تم محو البيانات في التاريخ ، وطرق الهجرة والخرائط معقدة للغاية ، ويتحول موطن الأجداد حيث تغير الغابات والنطاقات الشمالية خطوط العرض ، لذا فهي توازن بين قدرة الطيور على امتلاك أراضي أجداد ثابتة ، نظرًا لقدرتها الكبيرة على التنقل ، و سرعة تطورهم. في الوقت الحالي ، توجد بعض النظريات حول آليات وأسباب الاختيار من خلال ميزة الهجرة والتي ليست عامة بما يكفي لتطبيقها على العديد من مجموعات الطيور.

للعودة الدقيقة والحديثة للوطن:

نعم ، هذا صحيح تمامًا ، أن العديد من الطيور تعود إلى نفس العش بالضبط في أوروبا على سبيل المثال بعد فصل الشتاء في إفريقيا ، كما أنها تعود إلى نفس الجرف / الغابة حيث وُلد آباؤهم ، وبعض الأنواع تتبع بشكل غامض القطعان مناطق واسعة جدًا :

أظهرت إحدى الدراسات أن معظم طيور السنونو عادت إلى نفس المستعمرة ، حيث عاود 44 في المائة من الأزواج احتلال العش نفسه. يقول روب روبنسون ، المدير المساعد للأبحاث في BTO: "هذا أمر رائع بالنظر إلى طول هجرة السنونو العائدة من مناطق الشتاء في جنوب إفريقيا". لقد درس روبنسون إخلاص العش القوي بشكل غير عادي لهذا النوع الأيقوني ، وهي ظاهرة تسمى فلسفة الولادة.

https://en.wikipedia.org/wiki/Philopatry


يؤثر سلوك الهجرة على حجم أدمغة الطيور

ألقى الباحثون في مركز البحوث البيئية والتطبيقات الحرجية (CREAF ، وهو مركز تابع لجامعة أوجرافينوما دي برشلونة) ضوءًا جديدًا على تطور حجم الدماغ في الطيور. لقد عرف العلماء لبعض الوقت أن الطيور المهاجرة لديها أدمغة أصغر من أقاربها المقيمين. الآن دراسة جديدة تبحث في الأسباب وتخلص إلى أن فعل الهجرة يؤدي إلى تقليص حجم الدماغ. يشير المؤلفون إلى حقيقة أن الأسباب قد تكون راجعة إلى الحاجة إلى تقليل تكاليف الطاقة والتمثيل الغذائي والتكاليف المعرفية. للوصول إلى هذه الاستنتاجات ، أعاد العلماء بناء التاريخ التطوري لواحدة من أكثر مجموعات الطيور عددًا ، وهي مجموعة الممر ، وهي مجموعة تضم طيور السنونو والثدي والغربان.

إن فهم تطور الدماغ هو أمر أثار اهتمام العلماء منذ زمن تشارلز داروين ، الذي اعتبر أن الحجم الكبير للدماغ البشري يسير جنبًا إلى جنب مع القدرات المعرفية الاستثنائية لجنسنا البشري. أحد التفسيرات الكلاسيكية هو نظرية الدماغ الوقائية ، والتي تشير إلى أن الدماغ الكبير - مقارنة بحجم الجسم - يجعل التعلم أسهل. هذا يحمي الأفراد من التغيرات في البيئة ، مثل تلك الناتجة عن التغيرات في الموسم. ولكن في حالة الطيور لا تستجيب كل الأنواع للتغيرات الموسمية بنفس الطريقة. تتجنب الطيور المهاجرة هذه التغييرات بالسفر إلى أماكن أقل قسوة عندما تسوء الظروف. هذه هي الاستراتيجية التي يتبعها السنونو أو الوقواق. تبقى أنواع الطيور المقيمة في نفس المنطقة طوال العام وتواجه تقلبات بيئية قوية. تنتمي الثدي والغربان إلى هذه المجموعة.

أظهرت الدراسات السابقة أن كلا الاستراتيجيتين مرتبطتان بالاختلافات في حجم الدماغ. ومع ذلك ، تكمن المشكلة في أنه غالبًا ما يكون من الصعب تمييز أسباب ونتائج الاختلافات الملحوظة. يقدم باحثو CREAF Daniel Sol و N & uacuteria Garcia جنبًا إلى جنب مع علماء من كندا وإنجلترا تطورات بحثية جديدة في مقال نُشر في عدد مارس من المجلة بلوس واحد.

من خلال تحليل البيانات من 600 نوع من الجواثم في مناطق تتراوح من الاستوائية إلى القطب الشمالي ، يؤكد دانيال سول وزملاؤه أن الطيور المهاجرة لديها أدمغة أصغر من نظيراتها المقيمة. السؤال الآن هو ما إذا كان حجم الدماغ يحدد نمط الحياة (مهاجر أو مقيم) أو ما إذا كان نمط الحياة يحدد حجم الدماغ. وفقًا لنظرية حماية الدماغ ، كونك طائرًا مقيمًا يجعل من السهل على الدماغ أن ينمو وهذا على سبيل المثال يسهل الحصول على استراتيجيات بديلة للعثور على الغذاء لأشهر الشتاء. ومع ذلك ، تكشف الدراسة العكس تمامًا وتشير إلى حقيقة أن كونها طائرًا مهاجرًا هو ما يجعل هذه الطيور لديها أدمغة أصغر. توصل الباحثون إلى هذه الاستنتاجات من خلال إعادة بناء التاريخ التطوري للطيور العابرة وتحديد تسلسل التغيرات التطورية التي أدت على الأرجح إلى الوضع الحالي. في حالة هذه المجموعة من الطيور "كانت الخطوة الأولى هي التغيير من حياة ساكن إلى حياة مهاجرة ، والخطوة الثانية كانت تقليص حجم أدمغة الطيور المهاجرة ،" يوضح دانيال سول. ويضيف: "لذلك ، فإن الاختلافات في أحجام الدماغ ليست ناجمة عن حاجة الطبيعة إلى تزويد الأنواع المقيمة بأدمغة أكبر ، كما هو مقترح في نظرية الدماغ الوقائية ، ولكن لتزويد الأنواع المهاجرة بأدمغة أصغر."

عادة ما يقدم الدماغ الأكبر العديد من المزايا. إذن لماذا في حالة الطيور المهاجرة فضل الانتقاء الطبيعي العقول الأصغر؟ تسلط الدراسة الضوء على تفسيرات مختلفة ، لكن الفكرة العامة تركز على احتمال أن الدماغ الكبير ليس بالضرورة أن يكون أفضل. وفقًا لدانييل سول ، "الدماغ عبارة عن عضو يستهلك قدرًا كبيرًا من الطاقة ويتطور ببطء وقد يكون هذا مكلفًا للغاية بالنسبة للأنواع المهاجرة التي يجب أن تسافر بعيدًا ولديها القليل من الوقت للتكاثر". في الوقت نفسه ، يمكن أيضًا أن يكون سبب انخفاض حجم الدماغ هو انخفاض الوظائف المعرفية التي لم تعد مفيدة للأنواع المهاجرة. ويواصل قائلاً: "بالنسبة للطيور التي تسافر كثيرًا ، فإن استكشاف محيطها ينتج عنه تكاليف أكثر من الفوائد لأن المعلومات المفيدة في مكان ما ليست بالضرورة في مكان آخر. كما أنها تعرضها لمزيد من المخاطر. لهذه الأسباب نعتقد أنه بالنسبة لهذه الأنواع ، يمكن أن يكون سلوكها الفطري أكثر فائدة من السلوك المكتسب ".

بناءً على هذه الاستنتاجات ، يوصي مؤلفو البحث بإجراء تحليل متعمق لمناطق معينة من الدماغ مثل pallium و telencephalon ، المشاركة في عمليات التعلم والابتكار السلوكي. ويعتقدون أن هذه المناطق يمكن أن تكون أقل تطوراً في الطيور المهاجرة منها في الطيور المقيمة لأن توازن التكلفة والعائد في هذه العمليات لا يفضل الأنواع.


تنوع في سلوك هجرة القبعة السوداء

من خلال دراسة واسعة النطاق مع ما يسمى geolocators ، تمكن الباحثون بقيادة Miriam Liedvogel من معهد Max Planck للبيولوجيا التطورية في Pl & oumln بألمانيا من الكشف عن بعض الألغاز المحيطة بظاهرة هجرة الطيور من Blackcap.

لطالما هاجرت أنواع كثيرة من الطيور جنوبًا في الخريف لقضاء الشتاء هناك ، بما في ذلك القبعة السوداء الصغيرة ، التي غالبًا ما تزن بضعة جرامات فقط وتغطي آلاف الكيلومترات. ومع ذلك ، فإن التغيرات في مناظرنا الطبيعية وتغير المناخ لا تترك الطيور المهاجرة غير متأثرة. يغيرون سلوكهم ، ووجهات رحلتهم ، ووقت مغادرتهم أو حتى قرار السفر بعيدًا على الإطلاق. حتى الآن ، تمت دراسة هذه العادات إما بشكل تجريبي مع الطيور في الأسر أو من خلال عمليات إعادة الأسر غير المنتظمة للطيور الحلقية.

أجرت الآن مجموعة من الباحثين الدوليين بقيادة ميريام ليدفوغل من معهد ماكس بلانك للبيولوجيا التطورية في بل آند أوملين دراسة واسعة النطاق باستخدام أدوات تحديد المواقع الجغرافية. هذه أجهزة صغيرة للغاية وخفيفة الوزن يتم توصيلها بظهر الطيور التي تطير بحرية وتسجل شدة الضوء ببيانات الوقت الدقيقة. بعد اصطياد الطيور مرة أخرى ، يمكن حساب مسار الرحلة المعني بدقة. استطاع العلماء أن يوثقوا ويحللوا هجرات 100 طائر على حدة.

وجهات الهجرة المختلفة حسب منطقة التكاثر

كان معروفًا مسبقًا أن هناك فجوة هجرة في أوروبا: شرق هذا الخط الوهمي ، تهاجر القبعات السوداء جنوبًا شرقًا في الخريف ، وغربًا من هذا الخط ، تتحرك إلى الجنوب الغربي. من خلال تجارب التربية المستهدفة ، ثبت بالفعل بنجاح في التسعينيات أن اتجاه الهجرة موروث من قبل الوالدين. أظهرت هذه التجارب أيضًا أن النسل المتقاطع في الأسر بين القبعات السوداء الغربية والشرقية يظهر اتجاهاً وسيطاً ، أي أنهم يهاجرون بالضبط في اتجاه الجنوب. كان الافتراض أن هذا يمكن تجنبه في الطبيعة ، لأن الطريق الجنوبي سيقود الطيور فوق جبال الألب والبحر الأبيض المتوسط ​​وربما فوق الصحراء الكبرى.

تمكن العلماء الآن من إظهار أن هذا الاتجاه الوسيط يحدث بالفعل في الطبيعة وأن الطيور التي تختار هذا الاتجاه المهاجر تعود أيضًا بنجاح إلى مناطق تكاثرها على الرغم من العوائق البيئية التي يتعين عليهم التغلب عليها بهذه الطريقة. المنطقة التي يتغير فيها تفضيل الاتجاه ضيقة بشكل مدهش وتغطي 27 كيلومترًا فقط.

بعض الطيور تتحرك شمالا

هناك اكتشاف مثير آخر من البيانات التي تم الحصول عليها يتعلق بمجموعة من الطيور التي ، في نهاية العام ، تفعل بالضبط عكس ما يتوقعه المرء: فهي لا تهاجر إلى الجنوب الدافئ بل شمالًا وتقضي الشتاء في بريطانيا العظمى. منذ الستينيات ، كانت هناك زيادة مطردة في عدد القبعة السوداء التي تختار هذه الاستراتيجية ، ربما بسبب فصول الشتاء المعتدلة والتغذية الشتوية في الحدائق الإنجليزية. تظهر التحقيقات الجديدة لأول مرة أن هذه الطيور تأتي من مناطق حضنة منتشرة في جميع أنحاء أوروبا. لماذا لا يسمحون لأنفسهم بالثني عن هذه الاستراتيجية بفصول الشتاء غير المريحة؟

على أساس البيانات التي تم تقييمها ، تم التعرف على أن هذه الطيور عادت في الربيع قبل حوالي عشرة أيام إلى أماكن تكاثرها من تلك التي قضت الشتاء في الجنوب. ربما كان للسبات من بريطانيا العظمى ميزة في البحث عن أماكن التكاثر. بالنسبة لعلماء التطور ، هذه النتائج ليست سوى البداية. يعتبر سلوك هجرة الطيور وراثيًا إلى حد كبير ، وتضع هذه الدراسة الآن الأساس لإيجاد الجينات التي تتحكم في مكان هجرة الطيور ومتى تطير.


يعيش الطيور ودية

الطيور في ورطة ، لكن يمكنك المساعدة في إعادتها. يمكنك العيش مع الطيور من خلال البدء بهذه الطرق السبع لجعل منزلك وأسلوب حياتك أفضل للطيور والكوكب.

1. إطفاء الأنوار ومعالجة النوافذ للحفاظ على سلامة الطيور

التحدي: يُقدر أن ما يصل إلى مليار طائر يموت كل عام بعد الطيران في النوافذ المغلقة في الولايات المتحدة وكندا وحدهما.

السبب: خلال النهار ، ترى الطيور الانعكاسات في الزجاج موطنًا يمكنها الطيران إليه. في الليل ، تتعرض الطيور المهاجرة التي تجذبها أضواء المدينة لخطر الاصطدام بالمباني.

مساعدة الطيور بنقرة زر: لمنع الاصطدامات ، استخدم شاشات الحشرات الخارجية. هذه الشاشات تقضي فعليًا على الانعكاسات وتأثيرات الوسادة للطيور. في الليل ، أطفئ الأنوار أو أغلق الستائر.

خذها إلى أبعد من ذلك: إذا لم تتمكن من استخدام الشاشات ، فيمكنك تفكيك الانعكاسات على السطح الخارجي للنوافذ باستخدام شريط لاصق أو شريط لاصق أو خيط لا يزيد ارتفاعه عن 2 بوصة أو عرض 2 بوصة.

ابدأ اليوم: اجعل النوافذ صديقة للطيور بشكل جميل من خلال تطبيق طلاء تمبرا (متوفر في معظم متاجر الأدوات الفنية والحرف اليدوية) على نوافذك. يمكنك القيام بذلك يدويًا باستخدام فرشاة أو إسفنجة أو استخدام استنسل كقالب. تمبرا طويلة الأمد (حتى في المطر) وغير سامة ، لكنها تأتي مباشرة بقطعة قماش مبللة أو إسفنجة.

انشر الخبر: شارك كيف يمكنك #LiveBirdFri Friendly من خلال استعراض علاجات النوافذ الملائمة للطيور.

2. إبقاء القطط بالداخل لإنقاذ الطيور

التحدي: تشير التقديرات إلى أن القطط تقتل أكثر من 2.4 مليار طائر سنويًا في الولايات المتحدة. وهذا هو السبب الأول الذي يسببه الإنسان لفقدان الطيور ، بصرف النظر عن فقدان الموائل.

السبب: يمكن للقطط أن تصنع حيوانات أليفة رائعة ، لكن أكثر من 100 مليون قط بري وحيوانات أليفة تجوب الولايات المتحدة الآن. هذه الحيوانات المفترسة غير المحلية تصطاد وتقتل الطيور بشكل غريزي ، حتى عندما تتغذى جيدًا.

حلول مفيدة للقطط والطيور: إنقاذ الطيور والحفاظ على صحة القطط عن طريق إبقاء القطط في الداخل أو إنشاء "كاتيو" في الهواء الطلق. يمكنك أيضًا تدريب قطتك على المشي بسلسلة.

خذ الأمر أبعد من ذلك: تحدث عن آثار مستعمرات القطط الوحشية في منطقتك وعلى الأراضي العامة. قد تصل حياة القطط غير المملوكة إلى عامين بسبب المرض والمشقة ، وهي مسؤولة عن 69٪ من الطيور التي تم قتلها على يد القطط في الولايات المتحدة.

ابدأ اليوم: ابحث عن العبوات الخارجية ("catios") ومقاود الحيوانات الأليفة والتخصيب الداخلي لإيجاد حلول آمنة لقطتك والطيور.

انشر الخبر: شارك كيف يمكنك #LiveBirdFri friendly أن تبقي أصدقاءك القطط سعداء في الداخل!

3. زرع النباتات المحلية لإيواء الطيور وتغذيتها

التحدي: الطيور لديها عدد أقل من الأماكن للراحة بأمان أثناء الهجرة وتربية صغارها تم تحويل أكثر من 10 ملايين فدان من الأراضي في الولايات المتحدة من موطن جيد إلى أرض مطورة من عام 1982 إلى عام 1997.

السبب: معظم الأحياء لا توفر ما يكفي من الطعام أو المأوى للعديد من الطيور والحياة البرية الأخرى. رحيق النباتات المحلية والبذور والتوت والحشرات التي تجذبها تحافظ على الطيور والحياة البرية المتنوعة.

توفر إضافة النباتات المحلية إلى الساحات والمزارعين والمساحات الخارجية الأخرى المأوى ومناطق التعشيش للطيور.

خذها إلى أبعد من ذلك عن طريق تقليل المروج: مع وجود أكثر من 63 مليون فدان من العشب و 4 ملايين ميل من الطرق المعبدة في الولايات المتحدة وحدها ، هناك إمكانات هائلة لدعم الحياة البرية عن طريق استبدال المروج بالنباتات المحلية.

ابدأ اليوم: اكتشف النباتات المحلية الأفضل لمنطقتك أو تعرف على المزيد حول إنشاء منزل وفناء صديقين للطيور.

انشر الخبر: شارك كيف يمكنك #LiveBirdFri Friendly من خلال نشر صورة للمزارع الصديقة للطيور - نقاط إضافية للاستخدامات الإبداعية للمساحات الحضرية!

4. تجنب المبيدات الحشرية لمنزل صديق للطيور

التحدي: يتم استخدام أكثر من مليار رطل من مبيدات الآفات في الولايات المتحدة كل عام. يمكن أن يكون معظمها سامًا للطيور والحياة البرية الأخرى.

السبب: المبيدات الحشرية مثل مبيدات النيونيكوتينويد ومبيدات الحشائش الشائعة ، مثل 2،4-D والغليفوسات ، سامة للطيور. يمكن لهذه المواد الكيميائية أن تضر الطيور بشكل مباشر من خلال الاتصال أو بشكل غير مباشر إذا أكلت الطيور البذور الملوثة أو الفريسة. يمكن أن تضر المبيدات الحشرية الطيور أيضًا عن طريق تقليل عدد الحشرات التي تحتاج الطيور إلى أكلها للبقاء على قيد الحياة.

خذ الأمر أبعد من ذلك: فكر في شراء الأطعمة العضوية المعتمدة ، والتي تزرع بدون مواد كيميائية صناعية. في حين أن بعض الأطعمة العضوية يمكن أن تكون أغلى ثمناً ، فإن التسوق في الممر المجمد والاستفادة من المبيعات والكميات الكبيرة يمكن أن يساعدك على التوفير.

ابدأ اليوم: تخطي استخدام المبيدات الحشرية في جميع أنحاء المنزل والفناء ، وابحث عما هو موجود في المنتجات التي تستخدمها.

انشر الخبر: شارك كيف يمكنك #LiveBirdFri Friendly من خلال التخلص من المبيدات الحشرية والانتقال إلى العضوية.

5. اشرب قهوة Bird Friendly® لحماية موائل الزوال

التحدي: أكثر من 42 نوعًا من الطيور المغردة المهاجرة في أمريكا الشمالية تقضي الشتاء في مزارع البن في المناطق المدارية ، بما في ذلك الأوريول والطيور المغردة والقلاع. ومع ذلك ، فإن معظم مزارع البن تزيل الغابات من أجل زراعة البن في الشمس الكاملة.

السبب: في حين أن زراعة القهوة في الشمس قد تزيد من كمية القهوة التي تنتجها المزارع ، فإنها عادةً ما تدمر الموائل وتتطلب مبيدات حشرية وأسمدة ضارة بالبيئة. في المقابل ، تحافظ القهوة المزروعة في الظل Bird Friendly® على مظلة غابة تساعد الطيور المهاجرة على البقاء على قيد الحياة في فصل الشتاء.

ابحث عن قهوة Bird Friendly® المعتمدة ، وهي شهادة من مركز سميثسونيان للطيور المهاجرة. تتجاوز الشهادة الصديقة للطيور وزارة الزراعة الأمريكية العضوية وتحالف الغابات المطيرة والتجارة العادلة لحماية موائل الطيور والحياة البرية التي غالبًا ما يتم التخلص منها لإفساح المجال لزراعة البن.

خذها إلى أبعد من ذلك: اطلب من المقهى أو متجر البقالة أن يحمل القهوة الصديقة للطيور ، أو استخدم هذا النموذج لكتابة مدير متجرك المحلي. لكن لا تتوقف عند هذا الحد: يمكن زراعة معظم الأطعمة بطرق صديقة للطيور. ابحث عن المنتجات الأخرى الصديقة للطيور ، مثل لحم البقر وشراب القيقب والأرز والمزيد.

انشر الخبر: شارك كيف يمكنك #LiveBirdFri Friendly من خلال نشر صورة من المشروب الصديق للطيور - نقاط إضافية للأكواب القابلة لإعادة الاستخدام!

6. تجنب المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد لحماية الطيور والكوكب

التحدي: تشير التقديرات إلى أن 4900 مليون طن متري من البلاستيك قد تراكمت في مدافن النفايات وفي بيئتنا حول العالم ، مما أدى إلى تلويث محيطاتنا وإلحاق الضرر بالحياة البرية مثل الطيور البحرية والحيتان والسلاحف التي تأكل البلاستيك عن طريق الخطأ أو تتشابك فيه.

السبب: يستغرق تحلل البلاستيك أكثر من 400 عام ، ولا يتم إعادة تدوير 91٪ من المواد البلاستيكية المنتجة. تشير الدراسات إلى أن ما لا يقل عن 80 نوعًا من الطيور البحرية تبتلع البلاستيك ، ويعتقدون أنه طعام. تم العثور على ولاعات السجائر وفرشاة الأسنان وغيرها من القمامة في معدة طيور القطرس النافقة.

قلل من استخدامك للمواد البلاستيكية: تجنب المواد البلاستيكية ذات الاستخدام الواحد ، بما في ذلك الأكياس والزجاجات والأغلفة والأواني التي تستخدم لمرة واحدة. من الأفضل بكثير اختيار العناصر القابلة لإعادة الاستخدام أو القابلة للتحلل ، ولكن إذا كان لديك بلاستيك يمكن التخلص منه ، فتأكد من إعادة تدويره.

خذ الأمر أبعد من ذلك: دافع عن حظر الأكياس البلاستيكية والستايروفوم والقش. شجع المتاجر على تقديم حوافز للأكياس القابلة لإعادة الاستخدام ، واطلب من المطاعم والشركات الأخرى التخلص التدريجي من المواد البلاستيكية التي تستخدم مرة واحدة.

انشر الخبر: شارك كيف يمكنك #LiveBirdFri friendly وانشر حلولك الإبداعية لتجنب المواد البلاستيكية التي تستخدم مرة واحدة.

7. شارك بمشاهدتك على eBird

التحدي: مراقبة الطيور أمر ضروري للمساعدة في حمايتها ، لكن تتبع صحة أنواع الطيور البالغ عددها 10000 نوع يمثل تحديًا هائلاً للعلماء.

السبب: لفهم حالة الطيور ، يحتاج العلماء إلى مئات الآلاف من الأشخاص للإبلاغ عما يرونه في الساحات الخلفية والأحياء والأماكن البرية حول العالم. بدون هذه المعلومات ، يفتقر العلماء إلى البيانات في الوقت المناسب لإظهار أين ومتى تزدهر الطيور أو تنخفض.

استخدم هاتفك الذكي لمساعدة الطيور: استخدم تطبيق Merlin Bird ID المجاني للتعرف على الطيور ومشاركة ما تراه مع تطبيق eBird في أي وقت وفي أي مكان. عند مشاركتها مع eBird ، توفر مشاهدتك للطيور معلومات قيمة لتوضح للعلماء أين وكيف ينبغي عليهم تركيز أبحاثهم وجهود الحفظ.

خذها إلى أبعد من ذلك: انضم إلى مشروع الطيور المحلي مثل Project FeederWatch ، أو Christmas Bird Count ، أو Breeding Bird Survey لتسجيل ملاحظاتك. هل انت معلم؟ علم طلابك حول مراقبة الطيور المهاجرة باستخدام Follow That Bird! - وحدة علوم وتكنولوجيا لتتبع الطيور.

ابدأ اليوم: قم بتنزيل eBird أو ابحث عن مشروع مراقبة يتوافق مع اهتماماتك.

انشر الكلمة: شارك آخر دخول لك في eBird - نقاط مكافأة للأنواع المهاجرة! #LiveBirdFri Friendly

التسجيلات الصوتية بواسطة جاي ماكجوان ، وماثيو دي ميدلر ، وولتر إيه ثوربر ، وويل هيرشبيرجر مقدمة من مكتبة ماكولاي في معمل كورنيل لعلم الطيور.


متى يهاجر الطائر المغرد؟ يعتمد على ما يأكله

لقد فتنت هجرة الطيور المتساقطة البشر على مر العصور. في القرون الماضية ، اعتقد الناس أن الطيور المغردة تقطعت على ظهور طيور اللقلق. يعتقد آخرون أن الطيور المهاجرة حلقت على طول الطريق إلى القمر!

لا يزال العلماء لا يعرفون جميع دوافع هجرة الخريف. أظهرت الدراسات أن تقليل ضوء النهار هو إشارة للعديد من الأنواع. بحث جديد نشره فرانك لا سورت ، عالم مختبر كورنيل ، يتعمق في النظام الغذائي كعامل في توقيت الهجرة. ببساطة ، يبدو أن ما تأكله بعض الطيور يحدد متى تطير جنوبًا لفصل الشتاء.

الحشرات: تتغذى معظم أنواع الطيور المغردة والفيروسات ومصائد الذباب على الحشرات في المقام الأول. ومن المنطقي أن النظام الغذائي هو الدافع لتحركات السكان. بعد كل شيء ، كان أكل الحشرات سببًا تطوريًا لأن أسلافهم بدأوا في الطيران لمسافات طويلة من المناطق الاستوائية للاستفادة من نبض البروتين في فتحة الحشرات في أمريكا الشمالية. ولكن عندما تتلاشى وفرة الحشرات في أواخر الصيف ، تغادر هذه الطيور الآكلة للحشرات عند الهجرة - عادةً من أواخر أغسطس إلى منتصف سبتمبر.

حيوانات آكلة اللحوم ونباتات: الطيور التي تأكل نظامًا غذائيًا متوازنًا من الحشرات والفواكه والبذور - مثل العصافير - لا تُجبر على الخروج من مناطق تكاثرها الشمالية بسبب نفاد الإمدادات الغذائية من الحشرات. لذلك لديهم رفاهية انتظار ظروف السفر المثلى (سماء عادلة ورياح خلفية مواتية) ، والتي يمكن أن تجعل الهجرة أقل خطورة مما تواجهه الطيور الآكلة للحشرات في كثير من الأحيان. بالنسبة للطيور النهمة ، يمكن أن تمتد فترة هجرة الخريف حتى نوفمبر.

الحشرات التي أصبحت آكلة اللحوم: ثم هناك مجموعة ثالثة من الأنواع - بما في ذلك Hermit Thrush و Eastern Phoebe و Yellow-rumped Warbler و Red-eyed Vireo - التي تمتلك التكيف الفسيولوجي في أجهزتها الهضمية للتحول من نظام غذائي من الحشرات إلى الفواكه والبذور في الخريف. قدم بحث La Sorte ، باستخدام بيانات eBird وصور رادار الطقس لأسراب ضخمة من الطيور ، أول دليل موثق على أن هذه الحشرات التي تحولت إلى آكلات آكلة اللحوم تهاجر وفقًا للجدول الزمني لاحقًا للحيوانات آكلة اللحوم ، مع فترة هجرة تمتد حتى نوفمبر. وهذا يعني أن هذه الطيور تتمتع بميزة آكلات اللحوم في انتظار الليالي المناسبة للطيران.

يقول لا سورت: "المرونة الغذائية تعزز استراتيجية انتقال أكثر مرونة". "يسمح هذا للأنواع التي تتغذى بالحشرات خلال موسم التكاثر باكتساب موارد إضافية قبل محاولة رحلة هجرتها الخريفية."


خلفية

يصف "الاتصال المهاجر" ، وهو مفهوم يستخدم على نطاق واسع في أدبيات هجرة الفقاريات (خاصة الطيور) ، مدى ارتباط الأجزاء المختلفة من النطاق السنوي للأنواع بمسارات حركة الأفراد [1،2،3]. يتم وصف أنظمة الهجرة حيث تهاجر نسبة كبيرة من الأفراد من نفس منطقة التكاثر إلى نفس المنطقة غير المتكاثرة على طول نفس الطرق ، مع القليل من الاختلاط مع الأفراد من مناطق أخرى ، على أنها تتمتع بتوصيلية عالية نسبيًا (أو قوية) [4 ، 5 ]. على النقيض من ذلك ، يحدث اتصال منخفض نسبيًا (أو ضعيف) حيث ينفصل الأفراد من منطقة تكاثر منفصلة (أو فصل الشتاء) أثناء الهجرة وينتشرون بين منطقتين أو أكثر ، ويختلطون مع أفراد من مناطق تكاثر أخرى (أو شتاء) [3،4،5 ]. كوهين وآخرون. (2018) يقدم مقارنة واضحة بين المستويات المختلفة لاتصال المهاجرين في ثلاثة مهاجرين من الطيور في أمريكا الشمالية ، بدءًا من الاتصال الكامل بين مجموعات التكاثر والشتاء من طيور الزينة ذات الصدور الورد (Pheucticus ludovicianus) ، اتصال متوسط ​​(مع اختلاط كامل على جانبي الفجوة الجيولوجية الطبيعية) في أجنحة شمع الأرز (بومبييلا سدروروم) ، ولا يوجد اتصال (اختلاط كامل لجميع مجموعات التكاثر في منطقة شتوية واحدة) في البط البري ذي الأجنحة الخضراء (أنس كارولينينسيس) (انظر الشكل 1 في [4]). درجة الترابط المهاجر لها آثار واضحة على حفظ الأنواع الفقارية وإدارتها ، لأنه من المتوقع أن يؤثر التغيير البيئي المعاكس في موقع معين على الأنواع ذات الاتصال العالي بشكل أكثر خطورة من الأنواع ذات المستويات المنخفضة [3 ، 6 ، 7]. ومع ذلك ، لا يزال من الصعب تحديد الدرجة الدقيقة للتواصل بين نطاقات التكاثر والشتاء [4 ، 5] ، حتى بالنسبة للفقاريات الكبيرة بما يكفي لحمل أجهزة تتبع فردية (ناهيك عن الحشرات) ، وهناك حاجة ملحة لعمل كمية مقارنات لترابط الهجرة بين الأنواع لفهم تأثير الهجرة على الديناميكيات السنوية للسكان ، وحالة الحفظ ، والسياسة البيئية [4].

دائرة الهجرة السنوية لفراشات الملك (Danaus plexippus) في أمريكا الشمالية. في السكان الشرقيين ، تبدأ الدورة في الربيع بهجرة البالغين بعد السبات إلى تكساس (السهم الأسود) ، حيث يتكاثرون ويموتون. ثم استعمرت السلالة بقية مناطق التكاثر الصيفي في أمريكا الشمالية الشرقية على مدار أجيال واحدة إلى ثلاثة أجيال إضافية (الأسهم الزرقاء الداكنة). خلال فصل الخريف ، يهاجر معظم الملوك الذين ظهروا في شرق أمريكا الشمالية إلى موقع السبات المكسيكي المركزي (الأسهم ذات اللون الأزرق الفاتح). ومع ذلك ، فإن الوضع معقد بسبب الاتجاه المتزايد للمهاجرين في فصل الشتاء للانضمام إلى مجموعات التكاثر المستمر وغير المهاجرة في فلوريدا وكوبا وعلى طول ساحل الخليج (السهم الأزرق الفاتح المتقطع). كان يُعتقد تقليديًا أن السكان الغربيين يعيشون في فصل الشتاء حصريًا في مواقع السبات على طول ساحل كاليفورنيا ، بما في ذلك الهجرة في اتجاهين (الأسهم الخضراء الداكنة والفاتحة) ، ولكن هناك أيضًا اتجاه متزايد للتكاثر الشتوي في المواقع الساحلية. ومع ذلك ، تشير الأدلة الحديثة إلى أن بعض الملوك الغربيين يهاجرون إلى مناطق الشتاء في وسط المكسيك في الخريف (السهم الأخضر الباهت المتقطع) ، حيث يختلطون مع الملوك الشرقيين. من غير المعروف ما إذا كان هؤلاء الملوك الغربيون يهاجرون مرة أخرى إلى نطاق التكاثر الصيفي الغربي أو الشرقي (الأسهم الخضراء الداكنة المتقطعة) ، ولكن من الواضح أن الاختلاط السكاني أعلى ، والاتصال المهاجر أقل مما كان يعتقد في الأصل

لا يتم تطبيق مفهوم الاتصال المهاجر كثيرًا على الحشرات ، باستثناء فراشة الملك (فراشة الملك).Danaus plexippus) في أمريكا الشمالية [8،9،10،11،12]. هنا نأخذ في الاعتبار كيف وإلى أي مدى يكون إطار عمل الاتصال قابلاً للتطبيق على مجموعة متنوعة بعيد المدى مهاجرون الحشرات الذين يقومون بتحركات سكانية تعبر مئات أو حتى آلاف الكيلومترات خلال دوراتهم السنوية (أي على نطاقات مكانية مماثلة لتلك التي تم أخذها في الاعتبار في سياق اتصال هجرة الفقاريات). ومع ذلك ، إذا كنا نرغب في تطبيق نموذج الاتصال المهاجر على الحشرات ، فنحن بحاجة إلى النظر في ثلاثة جوانب تختلف فيها هجرات الحشرات في نواحٍ مهمة لهجرة الطيور ، والتي نناقشها بدورها أدناه.

أولاً ، يعيش المهاجرون من الفقاريات عادةً لعدة سنوات ، في حين يكمل مهاجرو الحشرات دائمًا جيلًا في أقل بكثير من عام ، وغالبًا ما يعيشون لبضعة أسابيع فقط في مرحلة الهجرة (البالغين). وفقًا لذلك ، في الغالبية العظمى من أنواع الحشرات ، تكون دوائر الهجرة متعددة الأجيال ، وتتضمن عادةً ما لا يقل عن ثلاثة ، وغالبًا ستة أو أكثر ، أرجل مهاجرة منفصلة ، مع كل مرحلة من الرحلة يقوم بها جيل جديد من البالغين [9 ، 13 ، 14 ، 15 ، 16]. هناك استثناءات قليلة للنمط متعدد الأجيال الذي نناقشه أدناه ، لكنها تشكل أقلية صغيرة من الأنواع المهاجرة. يصف التوصيل المهاجر الروابط المكانية والزمانية للأفراد والسكان بين المواسم التي تنتج عن حركات الهجرة ، وفي الفقاريات عادة ما يستلزم ذلك الهجرة الموسمية المنتظمة من موقع التكاثر إلى موقع غير التكاثر والعودة من قبل نفس جيل من الأفراد. لجعل المفهوم قابلاً للتطبيق على معظم الحشرات ، ومع ذلك ، نحتاج إلى النظر في جميع الأجيال المتعاقبة التي تساهم في دائرة الهجرة السنوية (أي "مسار السكان" عبر المكان والزمان ، انظر [17]). في العديد من أنظمة هجرة الحشرات ، سيكون لمسار التجمعات شكل شبكي متشابك [18] ، بدلاً من أي شيء يقترب من الانتقال البسيط بين مواقع محددة.

ثانيًا ، في أدبيات الطيور ، تتم مناقشة التوصيلية المهاجرة عادةً من حيث درجة الاختلاط ، في أماكن الشتاء أو على طول طرق الهجرة ، للأفراد من مجموعات تكاثر منفصلة (مفصولة أحيانًا بمناطق موطن غير مناسب أو حواجز [19]) . على النقيض من ذلك ، فإن العديد من الحشرات المهاجرة لديها حركات سنوية ذهابًا وإيابًا بين مناطق خطوط العرض الواسعة (على سبيل المثال ، بين شمال أوروبا المعتدلة وحوض البحر الأبيض المتوسط) ، دون أي شكل واضح من البنية الجغرافية أو مجموعات منفصلة عبر نطاقها الواسع [13 ، 14 ، 20 ، 21]. من حيث الاتصال بالطيور ، يمكن اعتبارها ذات اتصال منخفض جدًا أو معدوم ، لأنها يمكن اعتبارها مجموعة واحدة ، مختلطة تمامًا. ومع ذلك ، داخل هذه المناطق الواسعة من موائل التكاثر الصيفي والتكاثر الشتوي ، قد تظل هناك درجة من الترابط ، على سبيل المثال إذا كان الأفراد الذين تطوروا في الجزء الغربي من نطاق التكاثر الصيفي يهاجرون حصريًا أو بشكل أساسي إلى الجزء الغربي من نطاق التكاثر الشتوي والعكس صحيح (كما يحدث على الأرجح في فراشة السيدة المرسومة ، فانيسا كاردوي [22]). وبالتالي ، إذا قمنا بتوسيع تعريف الاتصال المهاجر للنظر في درجة الارتباط داخل أقسام من نطاق مستمر وواسع ، فيمكن عندئذٍ تضمين دوائر هجرة الحشرات في إطار عمل التوصيل.

ثالثًا ، تميل الحشرات المهاجرة التي تحلق على ارتفاع عالٍ ، نظرًا لسرعات طيرانها الذاتية البطيئة نسبيًا فيما يتعلق بسرعات الرياح النموذجية [23] ، إلى درجة أقل من التحكم في اتجاهات حركتها مقارنة بالطيور التي تحلق بسرعة أكبر [24] ، و وبالتالي من المتوقع أن يكون لديهم اتصال أقل بكثير. يتحايل بعض المهاجرين الذين يحلقون ليوم واحد ، مثل الفراشات واليعسوب ، على نطاق كبير وقوي نسبيًا ، على هذه المشكلة عن طريق تقييد نشاط الطيران إلى حد كبير بالقرب من الأرض حيث يمكنهم ممارسة درجة أكبر من التحكم في اتجاه حركتهم [14]. إن مهاجري "طبقة حدود الرحلة" [25 ، 26] هم الاستثناء بين الحشرات مع ذلك ، حيث الهجرة على ارتفاعات عالية هي القاعدة [14]. وبالتالي من المهم أن نفهم أن مصطلحات مثل الاتصال "عالي" و "منخفض" نسبية وتحتاج إلى تعريف فيما يتعلق بالتصنيف قيد الدراسة. على سبيل المثال ، قد لا تكون الدوائر المهاجرة للحشرات التي تم تعريفها على أنها تنطوي على اتصال عالي نسبيًا قابلة للمقارنة بشكل مباشر ، من حيث القيمة المطلقة ، مع الطيور التي تم تمييزها بالمثل.

مع الأخذ في الاعتبار هذه الجوانب الثلاثة لهجرة الحشرات ، نعتقد أنه يمكن تطبيق إطار التوصيل المهاجر على الحشرات. نستعرض هنا ما نعرفه عن الدوائر السنوية وطرق الهجرة والترابط المهاجر في الحشرات ، ونسلط الضوء على مناطق الجهل (الضخمة المعترف بها) حول هذا الموضوع. في الأقسام التالية ، ندرس درجات الاتصال في دوائر هجرة الحشرات ، باستخدام أمثلة ذات طرق هجرة جيدة التوصيف لتوضيح المستويات المختلفة للتوصيل ضمن فئتين عريضتين من المهاجرين. أولاً ، نناقش المهاجرين الذين يمارسون درجة كبيرة ، ولكن متفاوتة ، من التأثير على مسارات حركتهم ("الهجرات الموجهة") ومن المتوقع أن تُظهر هذه الحركات درجات عالية نسبيًا من الاتصال. ثانيًا ، نحن نركز على المهاجرين الذين لديهم تأثير ضئيل أو معدوم على اتجاهات حركتهم ، معتمدين بشكل كامل تقريبًا على الرياح المحيطة للنقل ("الهجرات غير الموجهة") من المتوقع أن تظهر هذه الحركات اتصالًا منخفضًا أو معدومًا.

الهجرات الموجهة

الفراشات (Lepidoptera)

القدرة على الحفاظ على مسار حركة ثابت وغير متغير نسبيًا عبر مسافات طويلة هي سمة مرتبطة عادةً بهجرات الفراشات [14 ، 26]. وبالتالي قد نتوقع أن تظهر الفراشات أعلى مستويات الاتصال المهاجر بين الحشرات ، خاصة في الأنواع ذات التجمعات السكانية المنفصلة جغرافيًا. ينشأ هذا المستوى العالي من التوجيه من التفاعل بين عنصرين من مكونات بيئة حركة الفراشات: علم وظائف الأعضاء الحسي وسلوك الطيران. أظهرت تجارب الطيران المربوط في ظل ظروف خاضعة للرقابة ، وقياسات تحمل التلاشي للفراشات التي تطير بحرية ، أن الفراشات المهاجرة تأخذ باستمرار عناوين الطيران المفضلة في الاتجاهات التكيفية والمعكوسة موسمياً [26،27،28،29]. تستخدم الفراشات عمومًا بوصلة شمسية لتعويض الوقت لتحديد اتجاه الهجرة [27 ، 30 ، 31 ، 32] ، ولكن من الصعب للغاية الحفاظ على هذا الاتجاه لمسافات طويلة في ظل الظروف الطبيعية ، عندما يتعرض المهاجرون لتفاوت ( وغالبًا ما تكون غير مواتية) ظروف الرياح. يُنظر إلى الفراشات عمومًا في التغلب على هذه المشكلة عن طريق الهجرة داخل طبقة حدود الطيران ، حيث تكون الرياح أبطأ من سرعة طيرانها ذاتية الطاقة [23 ، 25]. يُمكِّن سلوك الطيران هذا الفراشات المهاجرة من تعويض انجراف الرياح المستعرضة في الطريق ، مما يسمح لها بالتحكم الدقيق في اتجاه مسار حركتها [23 ، 26]. ومع ذلك ، تشير الأدلة الحديثة إلى أن الفراشات غالبًا ما تطير عالياً فوق الأرض عندما تكون الرياح مواتية جزئيًا على الأقل من أجل زيادة سرعة إزاحتها [13 ، 14 ، 20] ، والتي سيكون لها حتماً عواقب على اتجاه تحركاتها. هناك حاجة إلى مزيد من العمل للتحقيق في انتظام وتأثير الرحلات الجوية على ارتفاعات عالية على طرق الهجرة ووجهات الفراشات ، وبالنسبة لغالبية الأنواع ، فإن درجة الاتصال بين أجزاء النطاق السنوي غير معروفة ببساطة.

نوع الفراشة الوحيد الذي لدينا فهم جيد لمستوى الاتصال هو الملك ، على الأقل في نطاقه في أمريكا الشمالية. تقليديًا ، يُفترض أن ملوك أمريكا الشمالية يتألفون من مجموعتين منفصلتين جغرافيًا (الشكل 1). يتكاثر السكان إلى الشرق من جبال روكي في شمال شرق الولايات المتحدة وجنوب شرق كندا خلال أواخر الصيف. تدخل ذريتهم فترة السبات الإنجابي ويهاجرون لمسافة تصل إلى 2500 كم إلى الجنوب الغربي كل خريف ، إلى السبات في الغابات في جبال ميتشواكان ، وسط المكسيك [9 ، 31 ، 33]. في الربيع التالي ، تخرج الفراشات من السبات ، وتكسر نوبات السبات الإنجابي ، وتتزاوج ، قبل أن تهاجر إلى منطقة تكساس / لويزيانا حيث تنتج الجيل التالي. ثم تستعمر ذرية مربي الربيع هؤلاء نطاق التكاثر على مدار 1-3 أجيال إضافية [8 ، 9]. تتمتع الملوك التي تتكاثر في غرب جبال روكي بدورة سنوية مماثلة ، ولكن كان من المفترض (حتى وقت قريب) أن تعيش سباتًا حصريًا على ساحل كاليفورنيا الجنوبي [33،34،35] وقد تطلب هذا السيناريو مؤخرًا بعض التأهيل ، كما هو موضح بالتفصيل أدناه . يمارس الملوك درجة عالية من السيطرة على اتجاهات حركتهم: على سبيل المثال ، ملوك الشرق مقيدين في "جهاز محاكاة طيران افتراضي" [27] خلال موسم الهجرة يتجهون باستمرار إلى الجنوب الغربي في الخريف ولكن شمال شرق البلاد في الربيع [27 ، 31 ، 36] . تتوافق اتجاهات الطيران هذه بشكل كبير مع مسار الهجرة المتوقع بين المكسيك وشمال شرق الولايات المتحدة الأمريكية (الشكل 1) ، والذي يتحقق باللجوء إلى نظام حسي معقد [31 ، 33] ولكن مع مجموعة بسيطة نسبيًا من القواعد الملاحية [30]. نظرًا للحالة غير العادية للغاية لـ ، (1) مجموعات تكاثر شرقية وغربية منفصلة على ما يبدو (مفصولة بجبال روكي) ، (2) مواقع السبات المحلية للغاية التي تبدو مقصورة على كل مجموعة ، و (3) درجة كبيرة من السيطرة على هجرتها الاتجاهات ، كان من المتوقع أن يُظهر الملوك اتصالًا عاليًا [9 ، 12]. نظرًا للقلق الكبير بشأن الانخفاضات واسعة النطاق للسكان المهاجرة في كل من الشرق والغرب [10 ، 37] من النطاق ، فإن معرفة مستوى اتصال المهاجرين مهمة فيما يتعلق باستراتيجيات الحفظ المستقبلية.

ومع ذلك ، فقد أدى عدد من الملاحظات الحديثة إلى تعقيد الصورة بشكل كبير ، وتشير إلى أن درجة الفصل بين المجموعتين ليست كاملة كما هو مفترض تقليديًا (الشكل 1). يؤكد نموذج لطرق هجرة العاهل الغربية ، استنادًا إلى موقع العينات التي تم جمعها ، أن جميع الملوك الذين يتكاثرون في ولايات المحيط الهادئ الساحلية (كاليفورنيا وأوريجون وواشنطن) الشتاء في كاليفورنيا كما هو متوقع ، لكنه يشير إلى أن بعض الملوك يتكاثرون في الولايات الغربية الداخلية ( أيداهو ومونتانا) يهاجرون على طول الممرات النهرية عبر نيفادا ويوتا وأريزونا نحو المكسيك خلال الخريف [34]. يتلقى النموذج دعمًا من الملاحظات المتكررة لمهاجري الخريف في يوتا ونيفادا وأريزونا الذين يعرضون عناوين الرحلات باتجاه الجنوب والجنوب الشرقي [38] ، بما يتوافق مع الهجرة إلى المكسيك. يبدو أن هؤلاء الملوك الغربيين الداخليين يظهرون سلوكًا هجريًا وسيطًا ، حيث تم نقل الأفراد الذين تم وضع علامة عليهم في ولاية أريزونا إما في وسط المكسيك أو مواقع السبات في كاليفورنيا [35]. سيؤدي التزاوج بين الملوك الغربيين والشرقيين في وسط المكسيك إلى درجة من الاختلاط عن طريق الهجرة الربيعية للإناث الشرقية إلى تكساس التي تحمل ذرية مختلطة. ما إذا كانت عودة الملوك من المكسيك إلى مناطق التكاثر الغربية تظل مسألة مفتوحة ، بسبب عدم وجود ملاحظات مباشرة للهجرة على طول هذا الطريق المحتمل. ومع ذلك ، فإن الارتباط القوي بين حجم سكان الشتاء في المكسيك وعدد الملوك في كاليفورنيا في الصيف التالي [39] يشير إلى أن الهجرة بهذا الطريق قد تكون كبيرة.تشير هذه الملاحظات الأخيرة عن درجة أكبر بكثير من الاختلاط بين الملوك الشرقيين والغربيين في المكسيك إلى أن اتصال المهاجرين سيكون أقل مما كان يُعتقد سابقًا. في الواقع ، تشير الدراسات الجزيئية إلى أن جميع ملوك أمريكا الشمالية يشكلون مجموعة سكانية واحدة منتشرة والتي تظهر نقصًا في الاختلاف الجيني بين الملوك الشرقيين والغربيين [40 ، 41].

نظام الهجرة في الشرق أكثر تعقيدًا ، ويخضع لتغير سريع ، بسبب الاتجاه الحديث لوجهات الشتاء البديلة وفقدان الهجرة ، وأصبح من الواضح أن عددًا كبيرًا من الملوك الشرقيين لم يعودوا يصلون إلى المكسيك (الشكل 1). نسبة كبيرة من الملوك الشرقيين يهاجرون الآن عبر فلوريدا في الخريف ، حيث يكسرون السبات الإنجابي ويصبحون جزءًا من السكان المقيمين ، الذين يتكاثرون باستمرار ، في جنوب فلوريدا [11] وكوبا [42]. بالإضافة إلى ذلك ، فإن نسبة متزايدة من المهاجرين في الخريف يكسرون فترة توقف الإنجاب ويتركون الهجرة في منطقة ساحل الخليج في تكساس ، للانضمام إلى مجموعة التكاثر الصغيرة ولكن المتزايدة في هذه المنطقة [43]. هذا التغيير ناتج عن زراعة واسعة النطاق لأعشاب الصقلاب الاستوائية (أسكليبياس كوراسافيكا) في الحدائق ، وهو نبات غذاء يرقات غريب مكّن من التكاثر الشتوي ، ويبدو أن الهجرة تضيع بسهولة في الملوك [36]. وبالتالي ، فإن تحول العديد من المهاجرين إلى التكاثر الشتوي في جنوب فلوريدا وتكساس يؤدي إلى فقدان الأفراد من السكان المهاجرين الشرقيين وما يترتب على ذلك من انخفاض في اتصال المهاجرين ، وقد يكون أيضًا أحد العوامل الدافعة للانحدار طويل الأجل في حجم سكان الشتاء المكسيكي [10 ، 12 ، 37].

ما يتضح من هذا العرض الموجز للأدبيات الحديثة هو أن نظام الهجرة الملكي في أمريكا الشمالية أكثر تعقيدًا بكثير مما كان يُعتقد سابقًا ، كما أنه ديناميكي للغاية مع وجود اتجاه حديث نحو فقدان نشاط الهجرة. الملك هو أكثر الحشرات المهاجرة التي تمت دراستها بشكل مكثف حتى الآن ، ولكن على الرغم من العدد الهائل من الدراسات المنشورة ، ما زلنا لا نفهم تمامًا مستوى اتصال الهجرة ، ولا الآثار المترتبة على البيئة الشتوية المتغيرة على ديناميكيات السكان وحالة الحفاظ على هذه الأنواع الشهيرة. من الواضح أيضًا أن البحث في طرق الهجرة ، وديناميكيات السكان ، ومستويات الاتصال مطلوبة بشكل عاجل لمئات الأنواع الأخرى من الفراشات المهاجرة ، والتي غالبًا ما نفتقر إلى فكرة بسيطة عن المكان الذي تستمر فيه في أوقات معينة من السنة.

عث Noctuid (Lepidoptera: Noctuidae)

الهجرة ذهابا وإيابا بين المناطق المناخية منتشرة على نطاق واسع بين العث في عائلة Noctuidae [14]. noctuids المهاجرة (بما في ذلك الأجناس مثل اجروتيس, Euxoa, هيليكوفيربا, هيليوثيس, ميثيمنا, نوكتوا و سبودوبترا) تضم بعضًا من أخطر الآفات الزراعية في العالم ، ويشار إليها بالعامية بالديدان القارضة ، ودودة الحشد ، ودودة اللوز ، والديدان البراعم ، ودودة الأذن ، وهي منتشرة في جميع أنحاء أوراسيا ، وأفريقيا ، وأستراليا ، والأمريكتين [14 ، 20 ، 44 ، 45 ، 46 ، 47) ]. تستخدم العديد من الأنواع رياحًا عالية الارتفاع للتنقل بسرعة بين مناطق خطوط العرض الواسعة ، وكما يتضح من طرق الهجرة المحاكاة [48 ، 49] ، فمن المحتمل أن تتعرض معظم الأنواع إلى درجة عالية من الاختلاط مما يؤدي إلى انخفاض الاتصال. نناقش هنا اثنين من النقطتين اللتين تمت دراستهما جيدًا نسبيًا حيث تشير الأدلة إلى أنهما تتمتعان بدرجة اتصال أعلى من القاعدة ، بسبب حدوث نطاقات محلية للغاية خلال جزء من الدورة السنوية.

المثال الجوهري هنا هو فراشة Bogong (أجروتيس إنفوسا) ، مهاجر شهير يسكن جنوب شرق أستراليا [46] (الشكل 2). تحدث التجمعات المهاجرة إلى الغرب من نطاق التقسيم العظيم ، في السهول الداخلية الجافة في جنوب كوينزلاند ، وغرب نيو ساوث ويلز (NSW) وغرب فيكتوريا ، حيث تتطور اليرقات على مجموعة من النباتات العشبية عريضة الأوراق (بما في ذلك محاصيل الخضروات). الشتاء الجنوبي. في الربيع ، يهاجر البالغون الناشئون حديثًا لمسافة تصل إلى 1000 كم جنوبًا أو شرقًا إلى جبال الألب الأسترالية ، هربًا من ظروف الصيف الحارة والجافة في السهول المنخفضة. يتجمعون هنا في عشرات الآلاف في أكثر من 40 كهفًا وشقوقًا باردة في جبال الألب في سلاسل الجبال الممتدة على طول إقليم العاصمة الأسترالية وجنوب شرق نيو ساوث ويلز وشمال شرق فيكتوريا (الشكل 2) ، حيث يدخلون فترة سبات تُعرف باسم الاستيفاء [46] . في الخريف ، يستيقظ البالغون من حالة الخمول ، ويهاجرون شمالًا أو غربًا عائدين إلى مناطق التكاثر ، حيث يتزاوجون ، ويضعون البيض ويموتون ، وبالتالي تبدأ الدورة السنوية مرة أخرى.

دائرة الهجرة لعثة بوغونغ (أجروتيس إنفوسا). تتكاثر عث Bogong خلال فصل الشتاء الجنوبي في المناطق شبه القاحلة في جنوب شرق أستراليا الداخلية (منطقة مظللة باللون الرمادي). في الربيع ، تهاجر الفراشات البالغة من هذه المنطقة (الأسهم ذات الألوان الداكنة) إلى كهوف جبال الألب المحلية للغاية في جبال الألب الأسترالية ، حيث يقضون الصيف الحار والجاف في حالة سبات (استقامة). في الخريف ، يهاجر نفس البالغين مرة أخرى إلى نطاق التكاثر (الأسهم ذات الألوان الفاتحة) ، حيث تبدأ دورة التكاثر الأحادي مرة أخرى. مستوى الاتصال في دورة الترحيل هذه غير واضح حاليًا. أ أحد الاحتمالات هو أن مستوى الاتصال مرتفع للغاية ، حيث تعود العث في الأصل من الجزء الجنوبي الغربي من نطاق التكاثر إلى هناك بعد السبات الشتوي (الأسهم الزرقاء) ، والعث من الجزء الشمالي الشرقي من النطاق يعود إلى هناك (أسود) والسهام الرمادية). ب بدلاً من ذلك ، قد يكون الاتصال منخفضًا جدًا أو غير موجود إذا عادت العث في الأصل من جزء معين من نطاق التكاثر (على سبيل المثال الجزء الجنوبي الغربي ، السهم الأزرق الداكن) إلى جميع أجزاء نطاق التكاثر بعد السبات (أسهم زرقاء فاتحة)

من الواضح أن هناك درجة من الترابط في دورة هجرة بوجونج ، حيث تتجمع جميع المجموعات المهاجرة التي تتكاثر عبر مساحات شاسعة من جنوب شرق أستراليا الداخلية (الشكل 2) سنويًا في منطقة جبلية صغيرة نسبيًا إلى الجنوب أو الشرق من نطاق التكاثر [ 46]. إن الآليات الملاحية التي من خلالها تحدد عث بوغونغ كهوف جبال الألب المقيدة جغرافيًا هي منطقة بحث نشط [46 ، 50] يبدو أنها تستخدم مزيجًا من الحس المغناطيسي والمعالم المرئية لاتخاذ العناوين المتسقة مع التنقل من سهول التكاثر إلى الجبال كل ربيع ، وتعود مرة أخرى في الخريف التالي [50]. ومع ذلك ، فإن قوة الاتصال في نظام الترحيل هذا غير مفهومة حاليًا. على سبيل المثال ، من المعقول أن تكون التوصيلية المهاجرة عالية جدًا: إذا هاجرت العث من جزء معين من نطاق التكاثر (على سبيل المثال ، الشمال) إلى مجموعة فرعية صغيرة فقط من الكهوف المستخدمة ، وهذه العث مبرمجة وراثيًا يعكس اتجاه هجرتهم الواردة عند مغادرتهم ، سيعودون إلى موقع ظهورهم الأصلي مع القليل من الاختلاط مع العث من مواقع أخرى (الشكل 2 ب). بدلاً من ذلك ، قد ينتشر العث الذي ينشأ من أي منطقة معينة من نطاق التكاثر عبر جميع كهوف الاستزراع المناسبة ، و / أو يعود إلى أي جزء من نطاق التكاثر بعد الزراعة ، مما يؤدي إلى درجة عالية من الاختلاط مع العث من جميع مناطق التكاثر الأخرى ، وبالتالي اتصال منخفض أو معدوم (الشكل 2 أ). مطلوب مزيد من العمل على اتجاهات الهجرة المفضلة والقدرات الملاحية [50] للعث من جميع أجزاء نطاق التكاثر للإجابة على هذا السؤال وحل مستوى الاتصال في هذه الهجرة المميزة.

تمتلك فراشة Bogong إستراتيجية مختلطة من الهجرة بعيدة المدى والسكون ، على غرار فراشة الملك. ومع ذلك ، فإنه يختلف من عدة نواحٍ: فترة السكون هي خلال الصيف بدلاً من الشتاء ، فهي تهاجر ليلاً ، وبالتالي فإن الملاحة أكثر تحديًا من المهاجرين النهاريين [46 ، 50] ويتم تنفيذ دائرة الهجرة السنوية من قبل جيل واحد . تعد هجرات الجيل الواحد (أو أحادية الفلتين) نادرة نسبيًا بين الحشرات في العث ، ويبدو أنها تحدث فقط في الحالات التي تكون فيها الحركة بين مناطق التكاثر الشتوية المنخفضة الارتفاع ومواقع الاستزراع الصيفي المرتفعة المرتفعة ، قبل الهجرة مرة أخرى إلى المنطقة. منطقة تكاثر. الدودة القارضة السيبيري (Euxoa sibirica) في اليابان [51] ، وعثة نمر جيرسي (Euplagia quadripunctaria) في جزيرة رودس اليونانية [52] ، يبدو أنها من الأنواع ذات الإستراتيجية المماثلة لبوغونج ، حيث تقضي فترة الصيف الجاف في الاستزراع على ارتفاعات أعلى من منطقة التكاثر. عث دودة الجيش (Euxoa auxiliaris) تقوم أيضًا بالهجرات لمسافات طويلة من مناطق تكاثرها (سهول أمريكا الشمالية الكبرى) إلى مواقع عالية الارتفاع (جبال روكي) ، ومع ذلك تظل العث نشطة بدلاً من كونها مصدرًا للحياة [53]. خلال هذه الفترة يتغذون على مصادر الرحيق الغنية ليلاً ، ويزيد بشكل ملحوظ من كتلة الجسم ومحتوى الدهون ، ويختبئون بين صخور منحدرات الكاحل أثناء النهار (بأعداد كبيرة بما يكفي لتوفير مصدر مهم للغذاء للدببة الرمادية) [ 53]. بنفس الطريقة مثل عثة Bogong ، تتمتع هذه الأنواع أيضًا بإمكانية الحصول على مستويات عالية من الاتصال في دوائر الهجرة الخاصة بها ، لكننا نعرف القليل عن أنماط هجرتها وقدراتها الملاحية ، وتمثل هذه الأنواع فرصًا كبيرة لمزيد من الدراسة عن مستوى الاتصال.

دودة جيش الخريف (Spodoptera frugiperda) هي آفة محاصيل موطنها العالم الجديد غير قادرة على التوقف ، وبالتالي على عكس الأنواع التي تمت مناقشتها حتى الآن ، فإنها تتكاثر باستمرار [54] (الشكل 3). في أمريكا الشمالية ، تقتصر أجيال التكاثر الشتوي لدودة الحشد الخريفية على خطوط العرض التي تقل عن 28 درجة شمالاً في الأجزاء الجنوبية من تكساس وفلوريدا ، ولكن في كل عام ، على مدار عدة أجيال ، يتمددون لمسافة تصل إلى 3000 كم شمالًا لاستعمار جميع أنحاء العالم. شرق الولايات المتحدة وأجزاء من جنوب كندا بحلول أواخر الصيف [54،55،56]. خلال الخريف ، تعود بعض حشرات العث جنوبا ، عن طريق النقل الذي تحمله الرياح على الرياح الشمالية المرتبطة بمرور الجبهات الباردة [45 ، 57]. وبالتالي ، فإن نمط الهجرة مشابه لنمط الملك في بعض النواحي ، حيث يتوسع كلا النوعين موسمياً على كامل شرق الولايات المتحدة عن طريق الهجرة من مجموعة شتوية كبيرة جنوب غرب نطاق التكاثر الصيفي (تكساس والمكسيك ، على التوالي) و عدد سكان الشتاء الأصغر في الجنوب الشرقي من نطاق الصيف (شكل فلوريدا 1 و 3). من نواحٍ أخرى ، تختلف الهجرة اختلافًا كبيرًا. تقوم دودة الحشد الخريفية بهجرات سريعة محمولة بواسطة الرياح على ارتفاع مئات الأمتار فوق سطح الأرض في بضع ليالٍ فقط [47 ، 56] ، وبالتالي سيكون مستوى التحكم في الاتجاه لديهم منخفضًا نسبيًا. من ناحية أخرى ، يطير الملوك عادةً بالقرب من الأرض ، وبالتالي يسافرون بشكل أبطأ بكثير ، ويستغرقون عدة أسابيع لإكمال إحدى ساقهم المهاجرة ، ولكن بالتالي مع سيطرة أكبر على اتجاه تحركاتهم.

دائرة الهجرة السنوية لعث دودة الحشد الخريفية (Spodoptera frugiperda) في شرق أمريكا الشمالية ، مثال على الاتصال العالي نسبيًا. يمكن تحديد مجموعات دودة الحشد الخريفية التي تتكاثر في تكساس (باللون الأزرق) وفلوريدا (الأسود والرمادي) خلال فصل الشتاء بشكل موثوق من خلال نسب النمط الفرداني ، مما يسمح بتحديد مسارات الهجرة لهاتين المجموعتين. يتوسع عدد سكان تكساس خلال فصلي الربيع والصيف على مدار عدة أجيال في جميع أنحاء شرق أمريكا الشمالية إلى الغرب من جبال الأبلاش (أسهم زرقاء داكنة) ، ويعود إلى تكساس خلال فصل الخريف (أسهم زرقاء فاتحة) ، إلى حد كبير دون الاختلاط مع سكان فلوريدا. تتوسع هذه العث في المنطقة إلى حد كبير شرق جبال الأبلاش كل ربيع (الأسهم السوداء) وتعود إلى فلوريدا في الخريف (السهم الرمادي). لا يوجد سوى قدر محدود من التهجين بين مجموعات تكساس وفلوريدا خلال فترة التكاثر الصيفي ، في المناطق الواقعة إلى الجنوب والشمال من جبال الأبلاش (دوائر متداخلة باللونين الأزرق والرمادي)

نظرًا للتفاوت في مستويات التحكم في الاتجاه ، يتوقع المرء أن تشهد دودة الحشد الخريفية اختلاطًا أعلى لطرق الهجرة ، وبالتالي تظهر درجة اتصال أقل من الملوك. ومع ذلك ، تشير الدلائل المستمدة من المراقبة الجينية للتركيب السكاني في شرق الولايات المتحدة بشكل مفاجئ إلى عكس ذلك. تظهر دودة الحشد الخريفية الناشئة من تكساس اختلافات قابلة للتكرار في ترددات النمط الفرداني لـ أوكسيديز السيتوكروم أنا مقارنةً بدودة الحشد الخريفية من فلوريدا [58] ، وهذا يوفر طريقة لاختبار منشأ العث وتحديد مسارات الهجرة طوال فترة الصيف. تم تعيين التوزيع الجغرافي لتكساس وفلوريدا في جميع أنحاء شرق الولايات المتحدة من خلال التحديد الجزيئي للمجموعات الحقلية على مدى سنوات عديدة ، وتشير هذه الدراسة إلى وجود منطقة محدودة فقط من التداخل والتكاثر المختلط [55]. يبدو أن جبال الآبالاش تلعب دورًا مهمًا في الفصل بين مسارات الهجرة ، مما يبقي سكان تكساس وفلوريدا منفصلين إلى حد كبير على طول منطقة التداخل المحتملة ، باستثناء الحواف الجنوبية والشمالية لسلسلة الجبال حيث يتلامسون و تهجين (الشكل 3). يشير استمرار سلالات تكساس وفلوريدا المتميزة وراثيًا ، على الرغم من الهجرة إلى نفس المنطقة الصيفية التي توفر فرصة سنوية للاختلاط ، إلى أن مجموعات دودة الحشد الخريفية في أمريكا الشمالية تتمتع بدرجة عالية من الاتصال بشكل مدهش ، على الرغم من الطبيعة المحمولة بالرياح لرحلاتها المهاجرة [ 47 ، 56]. يتناقض هذا النمط بشكل صارخ مع الفراشة الملكية ، والتي على الرغم من تحكمها الاتجاهي الأكبر على ما يبدو ، يبدو أنها تشهد درجة أكبر من الاختلاط السكاني عبر نطاقها الصيفي بأكمله (الشكل 1) [40 ، 41]. مستوى التفاصيل المعروف عن ديناميكيات التجمعات المكانية وطرق الهجرة للنوكتين الموصوفين هنا غير عادي إلى حد ما بالنسبة للعائلة ، وبالنسبة لمعظم الأنواع ، فإننا غير قادرين على تقييم مستوى اتصال الهجرة (على الرغم من أننا نتوقع أنه سيكون أقل بشكل كبير أو صفر في معظم noctuids المهاجرين) نظرًا للأهمية الزراعية والاقتصادية لهذه المجموعة ، يجب معالجة هذا الوضع على وجه السرعة.

اليعسوب (Odonata)

اليعسوب هي رحلات طيران قوية ومهاجرة منتظمة لمسافات طويلة [15 ، 59 ، 60 ، 61 ، 62 ، 63]. غالبًا ما يُقال إن هجرة اليعسوب تحدث في أسراب كبيرة [59] ، وهو سلوك يسهل اكتشافه بواسطة مراقبي البشر ، لكن روايات الأفراد المتشردين الفرديين عديدة أيضًا في الأدبيات [59 ، 62]. تم الانتهاء من دوائر الهجرة السنوية في اليعاسيب على مدى عدة أجيال [15 ، 61] ، بطريقة مماثلة للعديد من الحشرات المهاجرة الأخرى. بالنظر إلى مدى شهرة اليعسوب ومحبته ، فمن المذهل مدى ضآلة ما نعرفه بالفعل عن أنظمة الهجرة الخاصة بهم [59 ، 62] ، وهذا النقص في المعرفة سيحد بالضرورة من تحليل اتصال الهجرة في هذه المجموعة. ومع ذلك ، فإن المعرفة المجزأة الموجودة تشير إلى أن اليعسوب بارع في الهجرة مثل الفراشات ، ولديه القدرة على إنجاز الحركات على طول مسار الرحلة المفضل [26 ، 64 ، 65] ، وهو شرط أساسي مهم للاتصال بالهجرة. عادةً ما يحققون ذلك عن طريق الهجرة بالقرب من الأرض داخل طبقة حدود رحلتهم ، غالبًا ضد الرياح [26 ، 60 ، 64] ، على الرغم من أنهم في بعض الأحيان ينخرطون في هجرة محمولة بالرياح على ارتفاعات عالية ، خاصة عند عبور المسطحات المائية [61 ، 66] ]. من المرجح أن تكون معابر المياه المفتوحة نادرة ، وقد ثبت أن الأنواع المهاجرة تتجنب عبور المياه الطويلة عندما يكون ذلك ممكنًا [67]. لا تزال هناك حاجة إلى الكثير من الأبحاث حول مسارات الطيران والوجهات وسلوك هجرة اليعسوب في العالم قبل أن يمكن تقييم الاتصال بالهجرة على نطاق أوسع ، ولكن هناك نوعًا واحدًا لدينا معلومات جيدة بشكل معقول عنه.

الرتق الأخضر (أناكس جونيوس) لديها هجرة معروفة من أي نوع من أنواع اليعسوب [15 ، 59 ، 62]. يشمل التوزيع أمريكا الشمالية ، من جنوب كندا إلى المكسيك ومنطقة البحر الكاريبي ، ويبدو أن المناطق الأساسية هي كاليفورنيا وتكساس وفلوريدا وشرق الولايات المتحدة (الشكل 4). تم الإبلاغ عن مشاهد أسراب كبيرة من الجبابرة الخضراء بشكل مستمر لعقود وأثارت الكثير من الاهتمام والتساؤل [59 ، 62] ، ولكن لم يكن النطاق الكامل لدائرة الهجرة المعقدة والمتعددة الأجيال على مستوى القارة إلا مؤخرًا. وصفها بالتفصيل [15]. الجيل الذي يظهر في الجزء الجنوبي من النطاق ، والمشار إليه بالجيل الأول ، يهاجر لمسافة 600-700 كيلومتر شمالًا على مدار الربيع والصيف للتكاثر في نطاق التكاثر الشمالي (الشكل 4). في مايو ويوليو ، ظهرت ذرية البالغين الذين وصلوا إلى الشمال في الصيف السابق ، وشكلوا الفوج الأول من الجيل الثاني. في سبتمبر ، بلغت الأعداد الخضراء الأكثر جرأة ذروتها في الشمال ، مع ظهور سلالة من أوائل المهاجرين الوافدين من الجنوب ، لتشكيل مجموعة ثانية من الجيل الثاني ، والتي تهاجر جنوبًا على الفور. قد يكون لفصل الشتاء من الحوريات في المرحلة المتأخرة في الشمال حد خطي ، تحدده عتبة درجة الحرارة [68]. وبالتالي ، عند حدود النطاق الشمالي للأنواع ، قد يكون هناك مجموعة واحدة فقط من الجيل الثاني من الوحوش الخضراء [69]. عند وصولهم إلى الجنوب في الخريف ، يتكاثر مهاجرو الجيل الثاني ويموتون ، ويشكل نسلهم ، الذين ظهروا في نوفمبر ، جيلًا ثالثًا غير مهاجر. تولد ذرية هذا الجيل الثالث الأفراد الذين هاجروا شمالًا في الربيع التالي [15].

دائرة الهجرة السنوية لليعسوب الأخضر الرقيق (أناكس جونيوس) في شرق أمريكا الشمالية. العاشقون الخضراء لديهم ثلاثة أجيال في السنة: جيل الربيع المهاجر الذي يسافر من الولايات الساحلية الجنوبية إلى أقصى الشمال حتى جنوب كندا (الأسهم الزرقاء الداكنة والأسود) ، جيل مهاجر الخريف الذي يعود إلى الولايات الساحلية الجنوبية (سهام زرقاء ورمادية فاتحة) وجيل غير مهاجر يتطور خلال الشتاء في الجنوب (منطقة مظللة باللون الرمادي). مستوى الاتصال في هذا النوع غير واضح. أ أحد السيناريوهات المعقولة هو أن اتصال المهاجرين مرتفع ، مع بقاء السكان غرب جبال الأبلاش (الأسهم الزرقاء) منفصلين إلى حد كبير عن السكان في الشرق (الأسهم السوداء والرمادية). ب السيناريو البديل هو أن هناك اختلاطًا متكررًا عبر النطاق بأكمله ، مما يؤدي إلى مجموعة سكانية واحدة في شرق أمريكا الشمالية مع اتصال منخفض. تم العثور أيضًا على نباتات خضراء في غرب جبال روكي ، وليس من الواضح ما إذا كانت هذه المجموعة مرتبطة بتلك الموجودة في الشرق. هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات الجينية والتتبع لحل هذه القضايا

في دراستهم ، Hallworth et al. [15] بيانات مجمعة من مناطق عينة بعيدة جغرافيًا في الجنوب (تكساس وفلوريدا وجزر الهند الغربية والمكسيك) ، من أجل تقديم دليل على أصل شمالي عام للمهاجرين الذين يصلون عبر الجنوب. من البيانات المقدمة في Hallworth et al. [15] ، لا يمكن تحديد مدى التوصيلية المهاجرة التي تحدث في هذه الدائرة.من الممكن تمامًا ، نظرًا للتحكم في الاتجاه الذي أظهره الجذابون الأخضر [67] ، أن السكان الشرقيين والغربيين قد يظلون منفصلين (الشكل 4 أ) ، مما يؤدي إلى اتصال عالي. على النقيض من ذلك ، أظهر تحليل سابق للواسمات الجينية للميتوكوندريا ، مع مواقع عينات تمتد عبر أمريكا الشمالية ، أن اللون الأخضر يفتقر إلى أي أنماط واضحة للهيكلة الجغرافية للأنماط الفردانية [63]. تشير هذه البيانات إلى أن الاتصال المهاجر ربما يكون منخفضًا ، حيث يبدو أن الأفراد يختلطون كثيرًا عبر القارة بأكملها (الشكل 4 ب). ومع ذلك ، اكتشفت الدراسة الجينية أنه تم الحفاظ على درجة عالية بشكل مدهش من تنوع النمط الفرداني ، على الرغم من المستوى العالي لتدفق الجينات ، وهذا يشير إلى وجود بعض الانفصال بين المجموعات السكانية أو المجموعات. في الختام ، هناك جوانب من الهجرة الرشيقة الخضراء التي لا تزال تتطلب مزيدًا من التحقيق قبل أن نتمكن من فهم مستوى الاتصال تمامًا في سكان شرق أمريكا الشمالية.

الهجرات غير الموجهة

على عكس مهاجرات الحشرات الكبيرة والقوية نسبيًا التي نوقشت أعلاه ، والتي تكون قادرة على تحديد أو على الأقل التأثير على مسار حركتها من خلال حركة الطيران التي تعمل بالطاقة الذاتية ، فإن الغالبية العظمى من الحشرات المهاجرة عدديًا هي من الأنواع الصغيرة ضعيفة الطيران التي تعتمد بالكامل على الريح للنقل [70]. من بين أفضل الدراسات التي تمت دراستها هي الآفات Hemiptera ، وخاصة نطاطات النبات والأوراق (الرتبة الفرعية Auchenorrhyncha) والمن (الرتبة الفرعية Sternorrhyncha). ستساهم سرعات الطيران المنخفضة ذاتية الدفع (السرعة الجوية) للحشرات الصغيرة مساهمة ضئيلة في السرعة الأرضية المحمولة بواسطة الرياح ، لذلك لا توجد فائدة تكيفية في الحفاظ على اتجاه طيران محدد ، سواء فيما يتعلق بالرياح أو في اتجاه مفضل موسميًا [23]. ينعكس هذا في التوجهات الملحوظة للمهاجرين الصغار الذين تحملهم الرياح - يبدو أن هذه الاتجاهات عشوائية بشكل فعال أو ، إذا كانت الاتجاهات مشتركة نكون بالنظر إليها ، فإنها تبدو غير مرتبطة باتجاه الريح أو للمساعدة في الحركة في أي اتجاه تكيفي [71]. يمكن للحشرات الصغيرة ، بالطبع ، أن تمارس بعض السيطرة على اتجاه حركتها العام عن طريق اختيار وقت الطيران ، وهناك مثال موثق جيدًا ، نطاط أوراق البطاطس (إمبواسكا فابي Hemiptera) في أمريكا الشمالية ، يظهر في الخريف هجرة معززة في ظروف مواتية للانتقال جنوبًا نحو مناطق الشتاء [72]. بشكل عام ، يبدو أن حركات الحشرات الصغيرة التي تحملها الرياح قد بدأت بغض النظر عن اتجاه الرياح طالما أن درجات حرارة الهواء مواتية للطيران. هو وآخرون. [70] ، على سبيل المثال ، خلص إلى أن اتجاهات هجرة الحشرات الصغيرة (معظمها حشرات المن) في المملكة المتحدة تتوافق مع اتجاهات الرياح السائدة ، مع عدم وجود دليل على انتقائية الرياح. قد يكون السبب في ذلك هو أن الموارد المطلوبة (مثل بقع النباتات المضيفة) قد تكمن في أي اتجاه جغرافي من موقع الهجرة. قد يكون الاتجاه العشوائي للحركة مفيدًا في زيادة تشتت السكان أثناء الهجرة ، ولكنه يؤدي إلى الغياب التام لدائرة هجرة يمكن التعرف عليها تحتوي على عنصر "عودة". غالبًا ما تستلزم إستراتيجية التحليق في الرياح من جميع الاتجاهات ارتفاع معدل الوفيات ، ولكن يتم تعويض معدل الوفيات المرتفع عن طريق الخصوبة العالية ومعدلات التطور لهذه الأنواع ، مما يؤدي إلى ارتفاع معدلات الزيادة الجوهرية [73].

ومع ذلك ، في بعض مناطق العالم ، ولا سيما المناطق القاحلة وشبه القاحلة التي تشهد مناخًا موسميًا ، يتم توجيه أنماط الرياح الموسمية بطريقة يمكن أن تتطور فيها الهجرات ذهابًا وإيابًا ذات الحلقة المغلقة ببساطة من استراتيجية النقل في اتجاه الريح التي تفتقر أي شكل من أشكال انتقائية الرياح أثناء بدء الهجرة. إحدى هذه المناطق هي منطقة السافانا / الساحل في غرب إفريقيا ، حيث يتبع التقدم التدريجي ، في الصيف ، لمنطقة التقارب بين المدارية حزام من الأمطار الغزيرة في الحمل الحراري في منطقة قاحلة. مجموعة واسعة من الحشرات المهاجرة المحمولة بالرياح تنتقل شمالًا إلى منطقة الساحل في ظل رياح موسمية جنوبية غربية رطبة في أوائل الصيف ، للاستفادة من النمو المتجدد للنباتات والموارد الأخرى التي تنتجها الأمطار الموسمية [74 ، 75]. في وقت لاحق (سبتمبر - أكتوبر) تتراجع منطقة التقارب المداري جنوبًا مرة أخرى ، ويتم إعادة إنشاء رياح `` هارماتان '' الشمالية الشرقية مما يسمح للنسل (أو ، في حالات خاصة قليلة ، المهاجرين الأصليين) بالتحرك جنوبًا غربًا للخارج من منطقة الساحل الجافة بشكل متزايد. تكمن فائدة هذا الدوران في الغلاف الجوي في أن أعدادًا كبيرة من الأنواع تستغلها ، ومعظمها غير مدروس تمامًا [75] ، ولكن بما في ذلك الأنواع الصغيرة مثل البعوض و Diptera الأخرى التي تحملها الرياح بالكامل [75 ، 76] للأنواع الكبيرة مثل الجنادب والجراد (Orthoptera) الذي يطير بنشاط باتجاه الريح [77]. لا يُعرف أي شيء عن درجة اتصال الهجرة في مثل هذه المجموعات السكانية ، ومع ذلك ، فإن الطبيعة المحمولة بالرياح للنقل وعدم وجود حركة ذاتية التوجيه تشير إلى أنه من المحتمل أن تكون غير موجودة أو منخفضة للغاية على الأقل.

من الأمثلة على المهاجر الذي تحمله الرياح والذي نعرف فيه شيئًا عن درجة الاتصال هو الغطاس البني (Nilaparvata lugens Hemiptera) ، آفة أرز مقيمة في جميع أنحاء جنوب وجنوب شرق آسيا إلى شمال أستراليا ، وموجودة موسمياً في شرق آسيا (الشكل 5). في كل ربيع ، يتم تسهيل الهجرات إلى شرق آسيا المعتدلة (الصين وكوريا واليابان) من مناطق زراعة الأرز الشتوية في شمال الهند الصينية بسبب الرياح الجنوبية الغربية السائدة المرتبطة بالرياح الموسمية الصيفية [16 ، 78]. في أواخر الصيف والخريف ، يتم تعزيز هجرات العودة من قبل الأجيال اللاحقة من نباتات الزرع البني من خلال الرياح الشمالية الشرقية المستمرة المرتبطة بالرياح الموسمية الشتوية [71 ، 78]. يتم تنظيم حلقة الهجرة هذه بين جنوب شرق وشرق آسيا بالكامل من خلال حركة الرياح الموسمية والرياح المرتبطة بها [16] ، ومن المفترض عمومًا أن هذه المجموعة المهاجرة من جنوب شرق / شرق آسيا تختلف وراثيًا عن سكان جنوب آسيا [79] . ويدعم هذا الافتراض الفروق المظهرية بين نبات الزرع البني من المنطقتين ، مثل مستويات الفوعة المتميزة ضد سلالات الأرز المقاومة [80]. يشير تحليل حديث إلى أن مناطق جنوب شرق / شرق آسيا وجنوب آسيا متباينة إلى حد ما وراثيًا ، ولكن هناك درجة أكبر من تدفق الجينات بين المجموعتين مما كان يُشتبه سابقًا [79]. على وجه الخصوص ، أظهر الزارع البني من ميانمار ويونان (جنوب غرب الصين) وتايلاند ولاوس درجة عالية من السلالة من جنوب آسيا ، ولكن جميع العينات من مجموعة جنوب شرق / شرق آسيا شهدت بعض التدفق الجيني من سكان جنوب آسيا [79] . تشير هذه النتائج إلى أنه يجب أن يكون هناك اختلاط متكرر بين سكان جنوب آسيا وجنوب شرق آسيا ، مما يؤدي إلى مستوى منخفض نسبيًا من اتصال المهاجرين داخل هاتين المجموعتين الجغرافيتين (الشكل 5).

خلط الغشاء البني (Nilaparvata lugens) السكان في جنوب آسيا وجنوب شرق آسيا وشرق آسيا. نباتات النباتات البنية هي مربيون مقيمون في جميع أنحاء جنوب وجنوب شرق آسيا الاستوائية. في كل ربيع ، يهاجر نباتات نباتية بنية اللون من عشائر التكاثر الشتوي في الهند الصينية باتجاه الشمال الشرقي لاستعمار شرق آسيا (الأسهم الزرقاء) ، وكان يُعتقد عمومًا أن هؤلاء يشكلون مجموعة واحدة من جنوب شرق / شرق آسيا والتي كانت متميزة عن جنوب آسيا. السكان ، مما يشير إلى مستوى عالٍ بشكل معقول من اتصال المهاجرين. ومع ذلك ، فقد أشار تحليل وراثي حديث إلى أن درجة عالية من الاختلاط تحدث في شمال غرب الهند الصينية (دوائر زرقاء ورمادية متداخلة) بسبب التبادل المنتظم بين هنا وجنوب آسيا (الأسهم المتقطعة باللونين الأسود والرمادي). وبالتالي ، فإن مستويات الاتصال المهاجر داخل مجموعات جنوب آسيا وجنوب شرق / شرق آسيا للنباتات البنيّة أقل مما كان يُعتقد في الأصل


الأهمية التطورية للاستجابة لطول اليوم

يخضع المهاجرون لقيود انتقائية شديدة. لكي تنجح الهجرة ، يجب أن تكون الطيور في أماكن مناسبة عندما توفر هذه الأماكن أفضل الظروف ، وهي حاجة تتطلب تحسين حركة الهجرة في المكان والزمان. بالطبع ، تختلف الظروف ليس فقط من موسم إلى آخر ولكن أيضًا من سنة إلى أخرى ، وقد تتغير الظروف المثلى للتكاثر بمرور الوقت. ومع ذلك ، ستسود أفضل الظروف البيئية كل عام خلال فترة معينة ، والتي غالبًا ما تكون متوقعة.

نظرًا لأن المهاجرين ، وخاصة الطيور المهاجرة لمسافات طويلة ، يفتقرون إلى المعلومات حول الظروف في وجهتهم ، فإنهم يسترشدون ليس فقط ببرنامجهم الجيني الداخلي ولكن أيضًا بطول اليوم. يساعد هذا الدليل الذي يمكن التنبؤ به والموثوق به الطيور على تحديد توقيت بداية رحلتهم المهاجرة بطريقة تجعلهم يواجهون ظروفًا بيئية مواتية عند وصولهم إلى مسافة تصل إلى آلاف الأميال في منطقتهم الإنجابية أو فصل الشتاء. علاوة على ذلك ، تستخدم الطيور طول اليوم لضبط أحداث تاريخ الحياة الأخرى ، مثل توقيت وشدة الذوبان (الذي يجب إكماله قبل الهجرة) وتوقيت التكاثر ، استجابةً لما إذا كان الطيور في الشتاء أو يتكاثر في الشمال أو الجنوب ، وحجم القابض ، استجابةً لما إذا كان الطائر يتكاثر مبكرًا أو متأخرًا في الموسم. قد يسمح معيار التفاعل هذا للدورة السنوية للطيور بالاستجابة بشكل تكيفي للتحولات في كل من مناطق التكاثر والشتاء (كما قد يحدث بعد النزوح بفعل الرياح أو بسبب التغيير الجيني في مسافة الهجرة) دون الحاجة إلى تعديل تطوري لبرنامج الوقت (Coppack and بوليدو 2004). لا تعتبر الاستجابة لفترة الضوئية خصوصية للطيور المهاجرة ، ولكنها ، مثل العديد من السمات الأخرى التي تشكل متلازمة الهجرة ، سمة مشتركة بين جميع الطيور. ومع ذلك ، يبدو أن الاستجابة لطول اليوم في المهاجرين لها أهمية تكيفية خاصة وقد تسود في التحكم في تطور الأحداث ، وتساقط الشعر ، وتوقيت الهجرة والتعبير عنها وفي تعديل الصفات الإنجابية (Berthold 1996). قد تضيع هذه الاستجابة الدورية الضوئية جزئيًا ، ومع ذلك ، في السكان الذين يعيشون في بيئات لا يمكن التنبؤ بها إلى حد كبير حيث لا يكون طول اليوم إشارة موثوقة لتوافر الغذاء ، كما هو الحال في الموائل الجبلية العالية (Widmer 1999). في القبعة السوداء ، يشير التباين بين الأسرة في الاستجابة للتغيرات في طول اليوم إلى أن التغيير التطوري السريع في اللدونة المظهرية قد يكون ممكنًا (Pulido et al. 2001a ، Coppack et al. 2001).


الملخص

تهاجر بلايين الحيوانات كل عام. للوصول إلى وجهتهم بنجاح ، يجب أن يكون المهاجرون قد طوروا برنامجًا وراثيًا مناسبًا وسمات تنموية وصرفية وفسيولوجية وميكانيكية حيوية وسلوكية وتاريخ الحياة مناسبة. علاوة على ذلك ، يجب أن يتفاعلوا بنجاح مع العوامل الحيوية وغير الحيوية في بيئتهم. وبالتالي ، فإن الهجرة توفر نظامًا نموذجيًا ممتازًا يمكن من خلاله معالجة العديد من "التحديات الكبرى" في بيولوجيا الكائن الحي. ومع ذلك ، غالبًا ما ركزت الأبحاث السابقة حول الهجرة على جانب واحد من الظاهرة ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى قيود منهجية أو جغرافية أو مالية. تطرح بيولوجيا الهجرة التكاملية `` أسئلة كبيرة '' مثل كيف ومتى وأين ولماذا تهاجر الحيوانات ، والتي يمكن الإجابة عليها من خلال فحص العملية من وجهات نظر بيئية وتطورية متعددة ، ودمج المعرفة متعددة الأوجه من مختلف التخصصات العلمية الأخرى ، واستخدام التقنيات الجديدة و نهج النمذجة ، كل ذلك في سياق الدورة السنوية. سيوفر تبني استراتيجية بحثية تكاملية فهمًا أفضل للتفاعلات بين المستويات البيولوجية للتنظيم ، والدور الذي يلعبه المهاجرون في نقل الأمراض ، وكيفية الحفاظ على المهاجرين والموائل التي يعتمدون عليها.


محتويات

هناك أدلة مهمة على أن الطيور ظهرت داخل الديناصورات ذوات الأقدام ، على وجه التحديد ، أن الطيور أعضاء في Maniraptora ، وهي مجموعة من ذوات الأقدام التي تشمل dromaeosaurs و oviraptorids ، من بين آخرين. [4] مع اكتشاف المزيد من الثيروبودات غير الطيور التي ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالطيور ، يصبح التمييز الواضح سابقًا بين غير الطيور والطيور أقل أهمية. لوحظ هذا بالفعل في القرن التاسع عشر ، حيث كتب توماس هكسلي:

لقد اضطررنا إلى توسيع نطاق تعريف فئة الطيور لتشمل الطيور ذات الأسنان والطيور ذات الأطراف الأمامية التي تشبه الكفوف والتيول الطويلة. لا يوجد دليل على ذلك كومبسوجناثوس يمتلك ريشًا ، ولكن إذا حدث ذلك ، فسيكون من الصعب بالفعل تحديد ما إذا كان ينبغي تسميته طائرًا زاحفًا أو زاحفًا طيرًا. [5]

تُظهر الاكتشافات في شمال شرق الصين (مقاطعة لياونينغ) أن العديد من الديناصورات ذوات الأرجل الصغيرة لديها بالفعل ريش ، من بينها compsognathid سينوصوروبتركس و dromaeosaurid ميكرورابتوريان سينورنيثوسورس. وقد ساهم هذا في هذا الغموض حول مكان رسم الخط الفاصل بين الطيور والزواحف. [6] كريبتوفولان، dromaeosaurid ، تم العثور عليه في عام 2002 (والذي قد يكون مرادفًا صغيرًا لـ ميكرورابتور) كان قادرًا على الطيران ، ويمتلك عارضة قصية ولديه أضلاع مع عمليات غير محدودة. كريبتوفولان يبدو أنه يصنع "طائرًا" أفضل منه الأركيوبتركس التي تفتقر إلى بعض سمات الطيور الحديثة هذه. لهذا السبب ، اقترح بعض علماء الأحافير أن dromaeosaurs هي في الواقع طيور قاعدية أعضاؤها الأكبر حجمًا لا تستطيع الطيران بشكل ثانوي ، أي أن dromaeosaurs تطورت من الطيور وليس العكس. الدليل على هذه النظرية حاليًا غير حاسم ، لكن الحفريات تستمر في اكتشاف الحفريات (خاصة في الصين) من dromaeosaurs ذات الريش. على أي حال ، فمن المؤكد إلى حد ما أن الطيران باستخدام أجنحة الريش كان موجودًا في منتصف العصر الجوراسي ذوات الأرجل. الطباشيري unenlagiine راهونافيس تمتلك أيضًا ميزات تشير إلى أنها كانت قادرة جزئيًا على الأقل على الطيران بالطاقة.

على الرغم من أن الديناصورات ornithischian (طائر الورك) تشترك في نفس بنية الورك مثل الطيور ، إلا أن الطيور نشأت بالفعل من الديناصورات saurischian (السحلية الوركين) إذا كانت نظرية أصل الديناصورات صحيحة. وهكذا توصلوا إلى حالة هيكل الورك بشكل مستقل. في الواقع ، طور هيكل الورك الشبيه بالطيور أيضًا للمرة الثالثة بين مجموعة غريبة من الثيروبودات ، Therizinosauridae.

تنص نظرية بديلة للأصل الديناصوري للطيور ، والتي تبناها عدد قليل من العلماء ، ولا سيما لاري مارتن وألان فيدوتشيا ، على أن الطيور (بما في ذلك "الديناصورات" مانيرابتوران) تطورت من الأركوصورات المبكرة مثل Longisquama. [7] هذه النظرية يعترض عليها معظم علماء الأحافير الآخرين والخبراء في تطور الريش وتطوره. [8]

الطائر القاعدي الأركيوبتركس، من العصر الجوراسي ، معروفة بأنها واحدة من "الحلقات المفقودة" الأولى التي تم العثور عليها لدعم التطور في أواخر القرن التاسع عشر. على الرغم من أنه لا يعتبر سلفًا مباشرًا للطيور الحديثة ، إلا أنه يعطي تمثيلًا عادلًا لكيفية تطور الطيران وكيف يمكن أن يبدو الطائر الأول. قد يسبقه Protoavis texensis، على الرغم من أن الطبيعة المجزأة لهذه الحفرية تترك المجال لشك كبير فيما إذا كان هذا أحد أسلاف الطيور. الهيكل العظمي لجميع الطيور المرشحة في وقت مبكر هو في الأساس هيكل ديناصور صغير ذوات الأرجل بأيد طويلة مخالب ، على الرغم من أن الحفاظ الرائع على Solnhofen Plattenkalk يظهر الأركيوبتركس كان مغطى بالريش وله أجنحة. [5] بينما الأركيوبتركس وأقاربها ربما لم يكونوا طيارين جيدين جدًا ، بل كانوا على الأقل من الطائرات الشراعية المختصة ، مما يمهد الطريق لتطور الحياة على الجناح.

كان الاتجاه التطوري بين الطيور هو تقليل العناصر التشريحية لتوفير الوزن. كان العنصر الأول الذي اختفى هو الذيل العظمي ، حيث تم تقليصه إلى نمط Pygostyle واستحوذ الريش على وظيفة الذيل. كونفوشيوسورنيس هو مثال على اتجاههم. أثناء الاحتفاظ بالأصابع المخالب ، ربما للتسلق ، كان لها ذيل قزم ، وإن كان أطول من الطيور الحديثة. تطورت مجموعة كبيرة من الطيور ، Enantiornithes ، إلى منافذ بيئية مماثلة لتلك الموجودة في الطيور الحديثة وازدهرت في جميع أنحاء حقبة الدهر الوسيط. على الرغم من أن أجنحتها تشبه أجنحة العديد من مجموعات الطيور الحديثة ، إلا أنها احتفظت بأجنحة مخالب وخطم مع أسنان بدلاً من المنقار في معظم الأشكال. تبع فقدان الذيل الطويل تطور سريع لأرجلهم التي تطورت لتصبح أدوات متعددة الاستخدامات وقابلة للتكيف بشكل كبير فتحت مجالات بيئية جديدة. [9]

شهد العصر الطباشيري ظهور طيور أكثر حداثة بقفص صدري أكثر صلابة مع كارينا وأكتاف قادرة على السماح بضربة قوية ، ضرورية للطيران المستمر بالطاقة. كان هناك تحسن آخر وهو ظهور alula ، الذي يستخدم لتحقيق تحكم أفضل في الهبوط أو الطيران بسرعات منخفضة. كان لديهم أيضًا نمط pygostyle مشتق أكثر ، بنهاية على شكل ploughshare. المثال المبكر هو يانورنيس. كان العديد من الطيور الساحلية ، يشبه بشكل لافت للنظر طيور الشاطئ الحديثة ، مثل اكثيورنيس، أو البط ، مثل جانسوس. تطور البعض كصيادين للسباحة ، مثل Hesperornithiformes - مجموعة من الغواصين الذين لا يطيرون مثل grebes و Loons. على الرغم من أنها حديثة في معظم النواحي ، إلا أن معظم هذه الطيور احتفظت بأسنان تشبه الزواحف النموذجية ومخالب حادة على الرجل.

تطورت الطيور عديمة الأسنان الحديثة من أسلاف مسننة في العصر الطباشيري. [10] وفي الوقت نفسه ، استمرت الطيور البدائية السابقة ، ولا سيما Enantiornithes ، في الازدهار والتنوع جنبًا إلى جنب مع التيروصورات خلال هذه الفترة الجيولوجية حتى انقرضت بسبب انقراض K-T. تم أيضًا قطع جميع مجموعات Neornithes التي لا أسنان لها ، باستثناء مجموعات قليلة. كانت السلالات الباقية من الطيور هي Paleognathae البدائية نسبيًا (النعامة وحلفائها) ، وسلالة البط المائية ، والطيور الأرضية ، والطيور الحديثة الشديدة.

تُصنف الطيور الحديثة في العصر الحديث ، والتي من المعروف الآن أنها تطورت إلى بعض السلالات الأساسية بحلول نهاية العصر الطباشيري (انظر فيجافيس). يتم تقسيم Neornithes إلى paleognaths و neognaths.

تشمل paleognaths الصفيح (الموجود فقط في أمريكا الوسطى والجنوبية) و ratites ، والتي توجد في الوقت الحاضر بشكل حصري تقريبًا في نصف الكرة الجنوبي. الراتيت هي طيور كبيرة لا تطير ، وتشمل النعام ، والرياس ، والكاسواري ، والكيوي ، والناموس. يقترح عدد قليل من العلماء أن الرتات تمثل مجموعة اصطناعية من الطيور التي فقدت بشكل مستقل القدرة على الطيران في عدد من السلالات غير ذات الصلة. [11] على أي حال ، فإن البيانات المتاحة بشأن تطورها لا تزال محيرة للغاية ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى عدم وجود أحافير غير مثيرة للجدل من حقبة الدهر الوسيط. يدعم تحليل النشوء والتطور التأكيد على أن السلالات متعددة النواقص ولا تمثل مجموعة صالحة للطيور. [12]

كان الاختلاف الأساسي عن بقية نيوجناثيس هو اختلاف Galloanserae ، وهو الفارق الذي يحتوي على Anseriformes (البط والإوز والبجع) ، و Galliformes (الدجاج والديك الرومي والدراج وحلفائهم). إن وجود أحافير قاعدية مجهولة الشكل في حقبة الحياة الوسطى ومن المحتمل أن تكون بعض الحفريات الصفارية يدل على وجود paleognaths في نفس الوقت ، على الرغم من عدم وجود أدلة أحفورية.

تعتبر تواريخ الانشقاقات موضع نقاش كبير بين العلماء. من المتفق عليه أن العصر الحجري الحديث قد تطور في العصر الطباشيري وأن الانقسام بين Galloanserae و neoavess الأخرى - Neoaves - حدث قبل انقراض العصر الطباشيري - الباليوجيني ، ولكن هناك آراء مختلفة حول ما إذا كان إشعاع ما تبقى من neognaths قد حدث من قبل أم لا. بعد انقراض الديناصورات الأخرى. [13] يرجع هذا الخلاف جزئيًا إلى الاختلاف في الأدلة ، حيث يشير التأريخ الجزيئي إلى إشعاع طباشيري ، وسجل أحفوري صغير وملتبس من العصر الطباشيري ، وظهور معظم العائلات الحية خلال العصر الباليوجيني. أثبتت المحاولات التي بذلت للتوفيق بين الأدلة الجزيئية والأحفورية أنها مثيرة للجدل. [13] [14]

يمكن أن تكون إحدى الفرضيات حول كيفية نجاة الطيور الحديثة من الانقراض الجماعي بين العصر الطباشيري والباليوجيني عندما لم تكن أنواع الديناصورات الأخرى مرتبطة بقدرتها على الإشعاع التكيفي. نظرًا لحقيقة أن أسلاف الطيور من الطيور الحديثة لم تشغل كل المساحة المتخصصة حيث تملأ الأنواع الأخرى مساحتها المتخصصة ، كان من الممكن أن تكون الطيور قادرة على إنتاج مستوى أعلى من التنوع البيئي والابتكار الذي ساعدهم على الإسراع تتكيف مع البيئات المختلفة. يمكن أن ترجع معدلات التطور هذه جزئيًا إلى صغر حجم أجسامهم. [15]

مؤلفو تقرير مايو 2018 في علم الأحياء الحالي [16] أعتقد أن الطيور التي نجت من كارثة نهاية الحيتان كانت Neornithes ، Neognathae (Galloanserae + Neoaves) ، وليست تعيش على الأشجار ، ولم تستطع الطيران بعيدًا ، بسبب تدمير الغابات في جميع أنحاء العالم واستغرق الأمر وقتًا طويلاً حان الوقت لعودة غابات العالم بشكل صحيح. تم التوصل إلى نفس الاستنتاجات تقريبًا من قبل ، في كتاب صدر عام 2016 عن تطور الطيور. [17]

في أغسطس 2020 ، أفاد العلماء أن تطور جمجمة الطيور تباطأ مقارنةً بتطور أسلافهم من الديناصورات بعد انقراض العصر الطباشيري والباليوجيني ، بدلاً من التسارع كما يُعتقد غالبًا أنه تسبب في تنوع شكل الجمجمة للطيور الحديثة. [18] [19]

يعتبر تصنيف النشوء والتطور للطيور قضية خلافية. سيبلي وأمبير أهلكويست نسالة وتصنيف الطيور (1990) هو عمل تاريخي في تصنيف الطيور (على الرغم من مناقشته بشكل متكرر ومراجعته باستمرار). تشير كثرة الأدلة إلى أن معظم طلبيات الطيور الحديثة تشكل مجموعات جيدة. ومع ذلك ، فإن العلماء ليسوا متفقين على العلاقات الدقيقة بين الكتل الرئيسية. تم تقديم أدلة من علم التشريح الحديث للطيور والحفريات والحمض النووي للتأثير على المشكلة ولكن لم يظهر إجماع قوي.

قدمت الخصائص الهيكلية والسجلات الأحفورية تاريخياً بيانات كافية لمنظمي النظم لتشكيل فرضيات تتعلق بعلاقات النشوء والتطور بين الطيور. يعد عدم الدقة في هذه الأساليب هو العامل الرئيسي في سبب وجود نقص في المعرفة الدقيقة فيما يتعلق بأوامر وعائلات الطيور. قدمت التوسعات في دراسة تسلسل الحمض النووي الناتج عن الكمبيوتر وعلم الوراثة المتولد بالحاسوب طريقة أكثر دقة لتصنيف أنواع الطيور. على الرغم من أن دراسة بيانات الحمض النووي يمكن أن تذهب فقط حتى الآن ، ولا تزال الأسئلة بلا إجابة. [20]

ومع ذلك ، فإن تصنيف أنواع الطيور الصوتية (ABSC) هو تقنية متطورة يتم استخدامها لأسباب متعددة تتعلق بتصنيف أنواع الطيور. يتحلل ABSC ويقارن مخططات الطيف (وهي تمثيلات مرئية لأصوات الطيور). من خلال مقارنة مخططات الطيف ، يمكن أن تساعد ABSC ليس فقط في تحديد أنواع الطيور ، ولكن أيضًا مقارنة تلك الأنواع بالنسبة إلى مخططات الطيف المماثلة. والأهم من ذلك ، أن ABSC هو أداة مفيدة للغاية لدراسة الديناميكيات الاجتماعية للطيور ومراقبة مجموعات الطيور. على سبيل المثال ، يمكن لأجهزة الاستقبال الصوتية اكتشاف أصوات الطيور في منطقة معينة ومراقبة كيفية تغير القيم المقاسة لأنواع معينة بمرور الوقت. نظرًا لأن ABSC هي تقنية جديدة ومتطورة نسبيًا ، فإن العيوب الموجودة في أنظمة استقبال الصوت تساهم في التناقضات بين تصنيفات الأنواع المتوقعة وقراءات المخطط الطيفي الفعلية. [21]

يحدث التطور عمومًا على نطاق بطيء جدًا بحيث يتعذر على البشر رؤيته. ومع ذلك ، فإن أنواع الطيور تنقرض حاليًا بمعدل أكبر بكثير من أي نوع محتمل أو جيل آخر من الأنواع الجديدة. يمثل اختفاء مجموعة أو سلالات أو أنواع الخسارة الدائمة لمجموعة من الجينات.

قلق آخر مع الآثار التطورية هو زيادة مشتبه بها في التهجين. قد ينشأ هذا من التغيير البشري في الموائل مما يتيح تداخل الأنواع التماثلية ذات الصلة. يمكن أن يؤدي تجزئة الغابة إلى إنشاء مناطق مفتوحة واسعة النطاق ، وربط البقع المعزولة سابقًا من الموائل المفتوحة. السكان الذين تم عزلهم لفترة كافية للتباعد بشكل كبير ، ولكن ليس كافياً ليكونوا غير قادرين على إنتاج ذرية خصبة ، قد يتزاوجون الآن على نطاق واسع لدرجة أن سلامة الأنواع الأصلية قد تتعرض للخطر. على سبيل المثال ، قد تمثل العديد من الطيور الطنانة الهجينة الموجودة في شمال غرب أمريكا الجنوبية تهديدًا للحفاظ على الأنواع المتميزة المعنية. [22]

تم تربية العديد من أنواع الطيور في الأسر لخلق اختلافات في الأنواع البرية. في بعض الطيور يقتصر هذا على اختلافات اللون ، بينما يتم تربية البعض الآخر لإنتاج بيض أو لحم أكبر ، لعدم الطيران أو خصائص أخرى.

في ديسمبر 2019 ، نُشرت نتائج دراسة مشتركة أجراها متحف شيكاغو الميداني وجامعة ميشيغان حول التغييرات في مورفولوجيا الطيور في رسائل علم البيئة. تستخدم الدراسة أجساد الطيور التي ماتت نتيجة اصطدامها بمباني في شيكاغو ، إلينوي ، منذ عام 1978. تتكون العينة من أكثر من 70.000 عينة من 52 نوعًا وتمتد خلال الفترة من 1978 إلى 2016. وأظهرت الدراسة أن الطول تم تقصير عظام الساق السفلية للطيور (مؤشر لأحجام الجسم) بمعدل 2.4٪ وطول أجنحتها بنسبة 1.3٪. تشير نتائج الدراسة إلى أن التغيرات المورفولوجية ناتجة عن تغير المناخ ، مما يدل على مثال للتغير التطوري في أعقاب حكم بيرجمان. [23] [24] [25]


كيف غيّر Juncos هجرتهم وسلوكهم وريشهم في مسألة عقود

يحمل كل شتاء معه طيرانًا من طيور الثلج - متقاعدون يفرون من ثلوج نيويورك أو سلاش شيكاغو للحصول على أشعة الشمس الجنوبية. يُعرف Junco المبتهج ذو العيون الداكنة أيضًا باسم طائر الثلج ، لأنه يهرب من الجبال الباردة والغابات الشمالية لتتجمع في قطعان رمادية وبنية في مغذيات الطيور في الفناء الخلفي عبر الولايات الـ 48 السفلى.

لكن في جنوب كاليفورنيا ، ألغى بعض الجنك كتاب القواعد ، وتوقفوا عن الهجرة ، وأصبحوا الآن مقيمين على مدار العام بين المروج الخضراء والبساتين المظللة في حرم الجامعات الساحلية. وكلما طالت مدة بقائهم ، كلما تغير لونهم وسلوكهم مع محيطهم.

عادةً ما تستغرق مثل هذه التغييرات الجوهرية في علم الأحياء وقتًا طويلاً ، لكن العلماء يقولون إن هذه التحولات المفاجئة تكشف مدى السرعة التي يمكن أن يحدث بها التطور. بل من الممكن أن يكون سكن الإنسان القوة الدافعة وراء التحولات.

"[إنه أمر مثير للإعجاب] مدى السرعة التي يمكن أن تتطور بها هذه الأنواع من الفقاريات. قالت باميلا يه ، الأستاذة المشاركة في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري في جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ، "في غضون بضع سنوات ، يمكننا أن نجد بعض التغييرات المهمة جدًا".

بدأت قصة جنكو في أوائل الثمانينيات. لطالما ظهرت Juncos في ولاية كاليفورنيا الساحلية في الشتاء ، ولكن منذ حوالي أربعة عقود ، بدأ مراقبو الطيور في جميع أنحاء جامعة كاليفورنيا ، سان دييغو ، في رؤيتها في الحرم الجامعي خلال أشهر الصيف ، بدلاً من مناطق تكاثرها العادية على بعد 50 ميلاً في جبال لاجونا . بضع عشرات من الأزواج تخطوا هجرة الربيع وأقاموا متجرًا في سان دييغو المشمسة.

في عام 1997 ، قرر عالم البيئة تريفور برايس ويه ، الذي كان حينها طالب دكتوراه مع برايس ، دراسة طيور الجنك عن كثب. في مرحلة ما ، قاموا بتجميع 80 ٪ كاملة من سكان جونكو الصيفي في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو. في النهاية ، انتشرت الطيور المتكاثرة حتى سانتا باربرا ولوس أنجلوس ، حيث لا يزال يه يدرس هذه الظاهرة في جامعة كاليفورنيا. الغريب ، في كل من لوس أنجلوس وسان دييغو ، يبدو أن الجنكوس يفضلون الحرم الجامعي.

يضحك ياه: "لم أخوض في علم البيئة والتطور لأرغب في البقاء في المدينة". "أردت الخروج في مكان مجهول ، بعيدًا ، في مكان غريب."

لكنها أصبحت مفتونة بهذه الطيور الصغيرة الشجاعة الرائدة في المناطق الحضرية. المدينة ليست مكانًا ودودًا لمعظم الطيور البرية: يمكن أن تكون الأطعمة الغريبة والآلات الغريبة والحيوانات المفترسة الغريبة قاتلة ، ولهذا السبب أصبحت طيور المدينة القليلة التي يمكنها البقاء على قيد الحياة - العصافير المنزلية ، والحمام الصخري - في كل مكان.

اكتشف يه أنه في غضون عقدين فقط ، عرضت مجموعة صغيرة من رواد الجنكوس التعشيش في سان دييغو مجموعة من التغييرات. كانوا أقل عدوانية مع بعضهم البعض وأكثر راحة حول الناس. كان الجنك الذكور يغنون أغانٍ أعلى قليلاً. كانت الإناث تبني أعشاشًا في أماكن بعيدة عن الأرض ، وفي الأشجار وفي المباني (عادة ما تكون juncos أعشاشًا أرضية). تغير ريش الطيور ، مع وجود أسود باهت في الرأس ومضات بيضاء أصغر في الذيل. أظهر المزيد من الأبحاث أن ذكور الجنك كانوا يقضون وقتًا أطول في الاعتناء بأعشاشهم ، وكانوا أكثر زواجًا واحدًا.

قصص ذات الصلة

كان لدى سان دييغو جنكوس أيضًا المزيد من الكتاكيت. أكثر بكثير. في الجبال ، يتعين على طائر الجنك أن يعمل بسرعة خلال موسم تكاثر مدته شهرين لوضع قوابض واحدة أو ربما اثنتين. المنافسة شرسة ، وليس لدى الذكور سوى القليل من الوقت للكثير من الأشياء الأخرى إلى جانب التزاوج. وفي الوقت نفسه ، تمتلك طيور الحرم الجامعي المسترخية ما يصل إلى أربعة براثن خلال موسم التكاثر الذي يمتد على مدار سبعة أشهر - مع بذل الذكور مزيدًا من الجهد لرعاية صغارها.

"في الجبال كل شيء عن الجنس. في حين أن الأمر كله في الحرم الجامعي يتعلق بالأسرة ، "كما يقول برايس ، وهو الآن أستاذ في جامعة شيكاغو.

السعر ليس متأكدًا تمامًا مما أدى إلى هذا التحول السلوكي بعيدًا عن التركيز على التربية ونحو رعاية أبوية أفضل في تلك المجموعة الأولى من juncos منذ 40 عامًا. ربما بدأ الذكور للتو في الغناء مبكرًا والإناث بقيت في الجوار. ولكن في جوهرها يبدو أن مستويات الذروة المنخفضة لهرمون التستوستيرون لدى الذكور ، والتي يمكن أن تؤثر على السلوك والأغنية وتلون الريش. تشير الدراسات إلى أن تغييرات التستوستيرون تأتي من الاختلافات الجينية الفريدة لطيور جنوب كاليفورنيا.

تعد دراسة تطور الجنكو أكثر من مجرد تمرين أكاديمي. دراسة أكتوبر 2019 في المجلة علم، بقيادة معمل كورنيل لعلم الطيور ، وجد أنه - من بين 3 مليارات طائر فُقدت في أمريكا الشمالية على مدى الخمسين عامًا الماضية - ينخفض ​​عدد طائر الجنك داكن العينين بسرعة ، حيث انخفض بمقدار 168 مليون طائر. ولكن إذا كان الجنكوس مزودًا بصندوق أدوات تطوري للتكيف ، فربما لن يكون مستقبلهم قاتمًا للغاية.

يبدو أن Juncos جيد بشكل خاص في التغيير. تطورت الأنواع إلى ستة أشكال متميزة - من اللون البني الغني "أوريغون" juncos في سان دييغو إلى الشكل "الملون الإردوازي" في الشرق - في طفرة من التنويع على مدى 18000 عام فقط. يقول برايس إن طبيعتهم المتدفقة ربما ساعدت أيضًا طيور الجنك في سان دييغو على تغيير أنماط حياتها ، مما يوفر عتبة أولية من الأعشاش للبقاء على قيد الحياة في ذلك الصيف الأول منذ حوالي 40 عامًا.

إلين كيترسون بواسطة سايمون ويلرندر.

رحلة الجنكوس

في أكتوبر 2019 ، تحدثت الدكتورة إيلين كيترسون - أستاذة الأحياء المتميزة في جامعة إنديانا بلومنجتون - عن عقود من البحث حول التكيفات التطورية لجونكوس داكن العينين. كان حديثها جزءًا من محاضرة بول سي موندينجر المتميزة في جامعة كورنيل. شاهد المحاضرة المسجلة.

وقد يحدث مرة أخرى في الغرب الأوسط. في جامعة إنديانا بلومنجتون ، تبحث عالمة الأحياء التطورية إيلين كيترسون وباحثة ما بعد الدكتوراه في مختبرها ، دانييل بيكر ، في مجموعة من الجينكوس في أوهايو يبدو أنهم تجنبوا هجرتهم السنوية. فبدلاً من العودة شمالاً إلى كندا في الربيع ، يبدو أن البعض يتكاثر ويتكاثر في أماكن الشتاء الخاصة بهم. يقول Ketterson أنه لا يزال من السابق لأوانه معرفة ما إذا كانت طيور الغرب الأوسط قد غيرت هرموناتها وسلوكها بالمثل ، لكنها تظهر أن هذه ليست مجرد ظاهرة في كاليفورنيا.

أو حتى ظاهرة جنكو. تقول كيترسون ، التي أنجزت أعمال طيور الجنك في حياتها وفازت بالعديد من الجوائز المرموقة في علم الطيور لأبحاثها الرائدة حول هذا النوع ، إنه من الممكن تمامًا أن تتكيف الطيور الأخرى بعيدًا عن الهجرة أيضًا.

وتقول: "بقدر ما أود أن أقول ،" طفلي هو أفضل طفل ، "لا أعتقد أن هذا أمر فريد بالنسبة إلى الجنكوس".

خذ حالة الأرجنتيني Barn Swallows. عادةً ما يقضي Barn Swallows الذي يتكاثر في أمريكا الشمالية فصول الشتاء في نصف الكرة الشمالي في أمريكا الجنوبية. لكن قبل 35 عامًا ، اختار عدد قليل من طيور السنونو عدم الهجرة إلى الشمال في نهاية الموسم. في السنوات التالية ، بدأوا في التكاثر تحت بضعة جسور بالقرب من بوينس آيرس ، وفي النهاية بدأوا نمط هجرة جديد لقضاء فصل الشتاء الأسترالي بالقرب من خط الاستواء - عكس نمط أسلافهم في أمريكا الشمالية. لقد انقلبت اليوم جداول ذوبانها وهجرتها وتكاثرها لمدة ستة أشهر كاملة - كل ذلك في بضعة أجيال فقط.

لقد قام فريق San Diego Juncos على مدار العام بالتحول إلى التخلص من الهجرة ، لكن عدد سكانها لا يزدهر. يبدو أنها استقرت ، على الرغم من النجاح المرتفع نسبيًا في التعشيش الذي قاسه يه وبرايس لطيور الحرم الجامعي. يقترح الباحثون أنه قد تكون هناك جوانب سلبية للعيش في المدينة (يذكرون على وجه التحديد القطط البرية والخارجية) التي تجعل من غير المرجح أن يعيش طائر الجنك الصغير في عامه الأول في الحرم الجامعي.

ولكن مع ذلك ، فإن هؤلاء الجنكوس يبرهنون على أن لديهم القدرة على التكيف وتغيير بيولوجيا التكاثر الخاصة بهم - والقيام بذلك على عجل.

"[إنه] يجعلنا متفائلين ، على ما أعتقد ، بالنسبة لبعض أنواع الطيور على الأقل ، بينما نتطلع إلى مناخ سريع التغير ،" يقول Ketterson.

Erik Vance هو مستكشف ناشيونال جيوغرافيك يكتب عن الدماغ والبيئة لمجلة National Geographic و Scientific American و The Washington Post ومنشورات وطنية أخرى.


شاهد الفيديو: الطيور المهاجرة القادمة من اوروبا الى إفريقيا مرورا بالمناطق الرطبة بورقلة الجزء الاول (ديسمبر 2022).