Певчие птицы пустынь могут столкнуться с растущей угрозой смертельного обезвоживания
Новое исследование обезвоживания и риска выживания певчих птиц во время волн жары в пустынном юго-западе США показывает, что некоторым птицам грозит смертельное обезвоживание и массовая гибель при нехватке воды. Риск, как ожидается, возрастёт с развитием изменения климата.
Используя физиологические данные, почасовые температурные карты и моделирование, ведущий автор Том Олбрайт из Университета Невады в Рино вместе с Блэром Вулфом из Университета Нью-Мексико и Александром Герсоном из Массачусетского университета в Амхерсте исследовали, как скорость потери воды через испарение различается у пяти видов птиц с разной массой тела. Они смоделировали потенциальные эффекты текущих и будущих волн жары на риск смертельного обезвоживания у певчих птиц на юго-западе и как быстро это может произойти у каждого вида. Подробности опубликованы в сегодняшнем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.
Физиология и риск для разных видов
Исследователи изучили пять видов, представляющих "широкий диапазон размеров тела": малого американского щегла, домового вьюрка, кактусового крапивника, тауи Альберта и кривоклювого пересмешника. Они обнаружили, что мелкие виды теряют воду быстрее, чем крупные, что делает их особенно уязвимыми к смертельному обезвоживанию.
Два пути теплового стресса
Как объясняет Блэр Вулф, птицы подвержены тепловому стрессу двумя путями:
- При сильной жаре они не могут испарить достаточно воды для охлаждения, перегреваются и погибают от теплового удара.
- Высокие скорости потери воды, необходимые для охлаждения, истощают запасы воды в организме до смертельного уровня, и птицы погибают от обезвоживания. Именно на этом факторе стресса сфокусировано данное исследование.
Критический порог и скорость обезвоживания
Александр Герсон отмечает, что при температуре воздуха около 40 °C (104 °F), которая превышает температуру тела птицы, они начинают тяжело дышать, что очень быстро увеличивает скорость потери воды.
"Большинство животных могут переносить потерю воды только до 15 или 20 процентов массы тела, после чего погибают. Таким образом, животное, испытывающее пиковые температуры в жаркий летний день без доступа к воде, не проживёт более нескольких часов".
Последствия и инструмент для сохранения видов
Модели исследователей показывают, что рост температур и учащение волн жары потенциально окажут серьёзное влияние на водный баланс, ежедневную активность и географическое распространение птиц аридных зон. Некоторые регионы пустыни в будущем могут стать непригодными для обитания многих видов, а экстремально высокие температуры могут привести к опустошению целых регионов.
Это исследование даёт новый инструмент для понимания локального исчезновения видов и будущих изменений в структуре птичьих сообществ. Ключевое значение для сохранения уязвимых видов будут иметь климатические рефугиумы — убежища с более мягким микроклиматом, такие как вершины гор, затенённые деревьями участки или овраги. Виды с широким ареалом (домовый вьюрок, малый щегол) могут справиться лучше, в то время как специалисты с особыми требованиями к среде обитания (кривоклювый пересмешник, тауи Альберта) сталкиваются с более высоким риском.
Эта работа является частью более масштабных усилий команды по изучению биологии птиц в самых жарких местах Земли в связи с реальной текущей угрозой массовой гибели птиц, которая уже наблюдается, например, в Австралии и Южной Африке.