Дізнайтеся чому мігрують тварини. Міграція тварин захоплює людей протягом тисячоліть через дивовижні подвиги витривалості тварин.
Більшість людей вважає міграцію сезонним переміщенням зграй птахів між місцями їх розмноження та проживання.
Якою буває міграція тварин?
Насправді міграція птахів – це біологічне явище, яке викликало найбільший інтерес серед людей і має одну з найдовших історій наукових досліджень у біології.
Однак існує багато інших форм міграції тварин, включаючи подорожі між Сходом та Заходом, складні кругові подорожі, що включають сушу та океан, висотні подорожі вгору та вниз по горах та вертикальні рухи через товщу води океанів та озер.
Що відрізняє міграцію від інших форм пересування, так це те, що міграція, як правило, передбачає подорожі з одного типу середовища проживання до іншого.
Що їдять метелики та як вони харчуються?
Мігруючі тварини зустрічаються у всіх основних проявах тваринного світу. Вони включають риб, ракоподібних, земноводних, плазунів, комах, ссавців. Відстань, подолана під час деяких подорожей, і висота, на якій вони можуть відбутися, просто вражають. Давайте детальніше чому мігрують тварини – птахи, комахі та ссавці.
| Таблиця 1. Рекорди тварин-мігрантів | ||
| Найменший мігрант | Довжиною 1–2 мм | Зоопланктон (личинки краба, копеподи тощо) |
| Найбільший мігрант | Довжиною 24–27 м | Синій кит ( Balaenoptera musculus ) |
| Найдовша міграція ссавців | До 8500 км водин бік | Горбатий кит ( Megaptera novaeangliae ) |
| Найдовша міграція комах | Восени до 4750 км | Метелик монарх ( Danaus plexippus ) |
| Найдовший зафіксований перехід туди-назад | 80000 км | Крячок ( Sterna paradisaea ) |
| Найвища висота міграції | 9000 н.р.м. | Гусак ( Anser indicus ) |
Один з найдовших прямих польотів виконує богохвіст (Limosa lapponica ). Підвид baueri розмножується на Алясці та мігрує на південь до своїх місць проживання в Австралії та Новій Зеландії.
Відстеження особин за допомогою легких супутникових міток показало, що ці птахи здатні перетнути Тихий океан безперервним марафонським польотом, що триває понад 9 днів, що робить його одним із найбільш вражаючих подвигів серед мігруючих тварин.
Мабуть, найвідомішою комахою-мігрантом є метелик-монарх (Danaus plexippus). Наприкінці кожного літа понад 100 мільйонів особин проносяться по Північній Америці, щоб зимувати на 4750 км на південь у Каліфорнії та Мексиці.
Повна міграція вимагає реле між поколіннями. Жодна особа не здійснює перехід в обидва кінці, оскільки тривалість цих подорожей перевищує тривалість їх життя.
Натомість самки під час міграції відкладають яйця, з яких виходить наступне покоління комах.
Кити (Eubalaena australis) повільно рухаються і мають велику кількість сала, вони мігрують зі своїх антарктичних районів годівлі в помірні райони розмноження на Чилі та Аргентину, Південну Африку, Австралію та Нову Зеландію, долаючи 2500 км в один бік. Їх міграція повністю підживлюється жиром, накопиченим протягом чотиримісячного перебування в крижаному Південному океані навколо Антарктиди, де вони знежирюють поверхневі води від зоопланктону. На диво, вони не потребують їсти, поки не повернуться через рік.
Як бачать тварини світ довкола: зорове різноманіття?
Чому мігрують тварини?
Міграція є адаптивною реакцією на сезонні або географічні зміни ресурсів. Річний цикл сезонів створює великі відмінності в тривалості та інтенсивності сонячної енергії, що надходить у кожну півкулю в будь-який момент часу.
Одною з причин чому мигрують тварини є те, що багато тварин-мігрантів користуються вигідними продовольчими та погодними умовами, які є в певних районах протягом дуже обмежених періодів часу.
Наприклад, мігруючі птахи використовують надзвичайну велику кількість їжі протягом кількох тижнів на початку літа і користаються довгими днями, що дозволяє їм більше часу шукати їжу.
Покидаючи ці райони після розмноження, вони уникають північних зим з короткими днями, низькими температурами та низькою доступністю їжі.
В інших випадках ресурси, необхідні на різних етапах життя, можна знайти в різних місцях. Наприклад, молодий лосось мігрує в море, щоб скористатися наявністю там великої кількості їжі та високого потенціалу ромту, але потім він повинен повернутися вгору по течії до невеликих скелястих приток, необхідних для нересту. Здійснивши подорож, яка іноді триває тисячі кілометрів.
Зміни в організмі, викликані міграцією
Деякі мігруючі тварини харчуються на своїх міграційних шляхах, а інші ні. Тому більшість тварин-мігрантів інтенсивно харчуються перед тим, як відправитися в дорогу, щоб збільшити запаси сил. Ця поведінка відома як гіперфагія, яка викликається внутрішнім циклічним ритмом, і спостерігається у таких різноманітних видів, як метелики-монархи, карібу та вусаті кити.
Основним джерелом енергії, що використовується для міграції, є жир. Жир накопичує приблизно у 8–10 разів більше енергії, ніж еквівалентна маса вуглеводів або білків, завдяки чому жир стає вибором джерела сили.
Тварини-мігранти здатні зберігати та мобілізувати велику кількість жиру: птахи, які пролітають на великі відстані, можуть подвоїти свою масу тіла до вильоту, а метелик-монарх може зберігати до 125% своєї маси у вигляді жиру.
Накопичення енергетичних запасів – не єдина фізіологічна зміна, що відбувається.
Оскільки міграція енергетично затратна, деякі тварини мінімізують надлишкову вагу та максимізують ефективність польоту, регулюючи розмір своїх внутрішніх органів. У деяких птахів органи, пов’язані з польотом, такі як серце і м’язи задіяні в польоті, збільшуються в розмірі під час підготовки до міграції.
Як спілкуються тварини: різноманітність комунікацій
Навпаки, органи, пов’язані з харчуванням (наприклад, шлунок, кишечник, печінка та нирки), стають меншими перед відльотом і повертаються до нормальних розмірів після прибуття, коли відновлюється харчування та травлення. Подібні зміни спостерігаються у деяких комах: наприклад, метелики-монархи, які восени мігрують на південь через Північну Америку, не мають статевих органів – вони розвиваються лише наступної весни у виживших особин.
Як тварини шукають дорогу?
Ми дізналися чому мігрують тварини, але як вони це роблять? Найбільш очевидні ознаки, за якими тварини – мігранти шукають дорогу, – це видимі ознаки, такі як місцева топографія.
Деякі види, включаючи птахів, комах і крабів, можуть використовувати схеми поляризованого світла, які утворюються при розсіюванні світла частинками, що переносяться в повітрі. Оскільки положення сонця змінюється протягом дня, характер поляризованого світла на небі змінюється, що дозволяє цим видам знаходити дорогу в похмурі дні, коли сонця не видно.
Під час подорожі вночі деякі тварини використовують положення зірок на основі обертання нічного неба навколо фіксованої точки. У північній півкулі ця точка – полярна зірка.
Інші сигнали, що використовуються для орієнтації – невидимі, такі як нюхові та магнітні сигнали.
Лосось, що мігрує у відкритий океан, може знайти гирло своєї рідної річки, постійно відбираючи проби морської води для заміру зміни концентрації мінеральних солей.
Магнітні сигнали використовуються широким колом видів, включаючи птахів, метеликів, саламандри, омарів, кажанів, китів, черепах та акул. Земля, яка поводиться як гігантський магніт, має магнітне поле у формі пончика, складене з еліптичних силових ліній, що проходять між магнітним північним і південним полюсами.
Залежно від виду, внутрішні магнітні компаси, що використовуються тваринами, виявляють мінливий кут силових магнітних ліній, полярність північ-південь або навіть силу магнітного поля Землі.
У птахів існує чіткий зв’язок між тривалістю дня та початком міграції.
Відомо, що гормони також відіграють роль у контролі міграції. Вважається, що міграція птахів залежить від стану статевих залоз навесні, але не восени.
У багатьох комах зміни активності ювенільного гормону відповідають за перехід між міграційним та репродуктивним етапами життя. Рої сарани перебувають під впливом гормону серотоніну. Зараз зв’язок між тривалістю дня, річним репродуктивним циклом та міграцією добре вивчений у птахів, риб та інших тварин – мігрантів.
Багато океанічних течій проходять певними і надійними маршрутами, і морські мігранти часто ними користувались. Влітку шкірясті черепахи (Dermochelys coriacea) підбирають теплий Гольфстрім, щоб ковзати ним через Північну Атлантику до узбережжя північно-західної Європи.
Подібно до цього, в тропіках переміщення китових акул (Rhincodon typus) демонструють чітку кореляцію з теплими течіями. Личинки незліченних пелагічних риб, молюсків і ракоподібних покладаються на течії, щоб віддалитися від своїх нерестовищ.
Для птахів ідеальними умовами міграції є стійкий попутний вітер, безхмарне небо та низькі температури. Прохолодне повітря запобігає перегріванню робочих грудних м’язів, що є однією з причин, чому деякі птахи мігрують вночі, особливо при перетині пустель, де сильна спека опівдні може бути фатальною.
Як людина досліджувала міграцію тварин?
Найдавніші докази того, що люди розуміла міграцію тварин, датуються кам’яним віком.
Деякі зображення наскального мистецтва, на яких зображені тварини, що рухаються через африканську савану, сягають 20 000 років. Їх виробляли кочові мисливці-збирачі, і вони могли слугувати польовим путівником потенційної їжі або наочним записом хороших мисливських угідь.
Філософи Стародавньої Греції були першими, хто розробив теорію міграційної поведінки тварин, хоча їх висновки сьогодні здаються досить химерними.
Арістотель (384–322 рр. до н. е.) зрозумів, що певна кількість птахів є мігруючими, і його творче пояснення раптового зникнення літніх птахів, таких як ластівки, полягало в тому, що вони перетворилися на інші види, присутні взимку.
Його ідея трансмутації зберігалася в середньовіччі в Європі. Згідно з іншою теорією, яка все ще широко популяоизувалася у 1800-х роках, перелітні птахи зникали в грязі на дні ставків та озер, де вони зимували. Відтоді наше розуміння міграції справді покращилось.
Електрика у світі тварин: неймовіре про таємничу силу
Інструментальним фактором у вивченні міграції були дослідження груп. Обв’язка датується 1899 роком, коли датський учитель Ганс Крістіан Мортенсен відвідав гнізда європейського шпака (Sturnus vulgaris) і подарував кожному пташеню алюмінієву стрічку для ніг з вигравіруваною адресою зворотного зв’язку та унікальним серійним номером.
Якщо хтось зіткнувся з одним із цих переплетених птахів, він мав надіслати назад інформацію про час і місце, де птаха знайшли. З 1899 року, за оцінками, понад 200 мільйонів птахів були зв’язані у всьому світі.
Це дає цінну інформацію про маршрути, якими рухаються мігруючі тварини.
Альтернативи пов’язуванню включають: маркування барвником та прикріплення пластикових бирок до шиї або спини, що також використовується для ссавців.
Швидкий розвиток радарів під час Другої світової війни дозволив вперше розробити мапи реальних міграційних подорожей. Сучасний радар досить потужний, щоб точно визначити висоту, швидкість та частоту биття крил окремих птахів та кажанів. Його водний еквівалент – ехолот – може виявляти косяки риб, що рухаються під водою.
Оснащення тварин радіопередавачами та використанням ручних або стаціонарних антен дозволяє стежити за їх місцезнаходженням в радіусі кількох кілометрів. Альтернативно, супутникові передавачі передають сигнали на супутники на орбіті, які потім передають дані назад до комп’ютерів на землі.
Теги GPS використовують супутники системи глобального позиціонування для запису таких даних, як місцезнаходження та час. Їх можна прикріпити до ссавців з комірцем на шиї або до птахів середнього розміру.
Ще меншими є геолокатори, які є мініатюрними реєстраторами рівня світла, які можуть реєструвати захід та схід сонця, за допомогою яких можна реконструювати місцезнаходження. Деякі важать менше 1 г і можуть прослужити багато років. Однак їх потрібно потім забрати для доступу до даних, які вони зберігають.
Цікаві факти про рослини: 10 неймовірних речей
Тепер можна виміряти кількість стабільних ізотопів, таких як дейтерій (форма водню), кисень, вуглець, азот та сірка в тканині тварин мігрантів. Рівні ізотопу в оперенні перелітного птаха збігаються з рівнем рослинності місця розмноження, і тому можуть служити вказівкою на місце його народження. Та сама методика була використана для встановлення місця висиджування окремих метеликів-монархів, що зимують у Мексиці.
Висновки: чому мігрують тварини, як знаходять шлях та як це зацікавлювало людей?
Міграція тварин передбачає подорожі з одного типу середовища проживання до іншого, що часто пов’язано з циклом сезонів. Підготовка до міграційної подорожі ставить надзвичайно важливі енергетичні вимоги перед тваринамиЮ Це, зазвичай включає ряд фізіологічних змін, таких як зберігання великої кількості жиру та зменшення розмірів органів, які не потрібні під час міграції. Мігруючі тварини використовують різні сигнали для пошуку шляху, наприклад, магнітне поле землі, зміна концентрації мінералів в океанській воді або поляризоване світло. Захоплююча дух та сира краса міграції тварин надихали людей протягом останніх 20 000 років і продовжують це робити донині.
Джерело: www.nature.com
