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Corpos menores, asas mais longas, migrações anteriores: desvendando os múltiplos impactos do aquecimento climático sobre os pássaros
Tanto o novo estudo quanto o artigo de 2020 que descreveu as mudanças no tamanho do corpo e comprimento da asa foram baseados em análises de cerca de 70.000 espécimes de pássaros de 52 espécies no Museu de Campo
Por Jim Erickson - 21/06/2021


Livro-razão escrito à mão no qual o ornitólogo e gerente de coleções do Field Museum David Willard rastreia os dados das aves. Crédito: Field Museum, Kate Golembiewski

Quando uma equipe de pesquisa liderada pela Universidade de Michigan relatou no ano passado que as aves migratórias norte-americanas foram ficando menores nas últimas quatro décadas e que suas asas ficaram um pouco maiores, os cientistas se perguntaram se eles estavam vendo as impressões digitais das migrações anteriores da primavera.

Vários estudos demonstraram que os pássaros estão migrando no início da primavera, com o aquecimento do mundo. Talvez a pressão evolutiva para migrar mais rápido e chegar aos criadouros mais cedo tenha levado às mudanças físicas que a equipe liderada pela UM observou.

"Nós sabemos que a morfologia das aves tem um grande efeito na eficiência e velocidade do vôo, então ficamos curiosos se a pressão ambiental para avançar a migração de primavera levaria à seleção natural para asas mais longas", disse a bióloga evolucionária da UM, Marketa Zimova.

Em um novo estudo programado para publicação nesta segunda-feira, 21, no Journal of Animal Ecology , Zimova e seus colegas testam uma ligação entre as mudanças morfológicas observadas e a migração da primavera anterior, que é um exemplo de mudanças de tempo que os biólogos chamam de mudanças fenológicas.

Inesperadamente, eles descobriram que as mudanças morfológicas e fenológicas estão acontecendo em paralelo, mas parecem não estar relacionadas ou "desacopladas".

"Descobrimos que as aves estão mudando de tamanho e forma, independentemente das mudanças em seu tempo de migração, o que foi surpreendente", disse Zimova, principal autora do estudo e pesquisadora de pós-doutorado no Instituto de Biologia de Mudança Global da UM.

Tanto o novo estudo quanto o artigo de 2020 que descreveu as mudanças no tamanho do corpo e comprimento da asa foram baseados em análises de cerca de 70.000 espécimes de pássaros de 52 espécies no Museu de Campo. As aves foram coletadas após colidirem com edifícios de Chicago durante as migrações de primavera e outono entre 1978 e 2016.

Além de sua descoberta sobre a dissociação de mudanças morfológicas e fenológicas, acredita-se que o novo estudo seja o primeiro a usar espécimes de museu de colisões de edifícios para examinar tendências de longo prazo no tempo de migração de pássaros. Vários relatórios anteriores basearam-se em dados de estudos de anilhamento de pássaros ou, mais recentemente, a análise de registros de radar meteorológico.

A equipe liderada pela UM confirmou descobertas anteriores sobre a migração na primavera anterior e forneceu novos insights sobre as migrações de pássaros de outono na América do Norte, que foram menos estudadas. Especificamente, eles descobriram que os primeiros migrantes da primavera agora estão chegando quase cinco dias mais cedo do que há quatro décadas, enquanto os primeiros migrantes do outono estão indo para o sul cerca de 10 dias antes do que antes.
 
Notavelmente, os retardatários do último outono agora partem cerca de uma semana mais tarde do que costumavam, de modo que, no geral, a duração da temporada de migração de outono foi consideravelmente esticada.

"É incomum ter um conjunto de dados que pode fornecer insights sobre vários aspectos da mudança global - como fenologia e morfologia - ao mesmo tempo", disse o biólogo evolucionário e ornitólogo Ben Winger, autor sênior do estudo.

"Fiquei impressionado com o fato de os dados de colisão mostrarem claramente evidências do avanço da migração na primavera. Os monitores de colisão em Chicago vêm coletando esses dados sobre colisões de pássaros há 40 anos e, enquanto isso, os pássaros mudam o tempo de seus padrões migratórios caminhos que eram imperceptíveis até que o conjunto de dados como um todo fosse examinado ", disse Winger, professor assistente do Departamento de Ecologia e Biologia Evolutiva e curador assistente do Museu de Zoologia.

No ano passado, na revista Ecology Letters , a equipe liderada pela UM relatou que quase todas as 52 espécies de pássaros em seu estudo experimentaram declínios no tamanho do corpo e aumentos simultâneos no comprimento das asas durante o período de quatro décadas.

Na época, eles relacionaram as reduções medidas no tamanho do corpo às temperaturas mais altas nos criadouros das aves. Como corpos menores são mais eficientes na dissipação de calor, talvez os pássaros menores tenham obtido uma vantagem competitiva e tenham sido favorecidos pela seleção natural. Alternativamente, as reduções no tamanho do corpo podem ser o resultado de um processo chamado plasticidade de desenvolvimento, a habilidade de um indivíduo de modificar seu desenvolvimento em resposta às mudanças nas condições ambientais.

Os pesquisadores também sugeriram que os aumentos observados no comprimento das asas ajudaram a compensar o menor tamanho do corpo, permitindo que as aves mantivessem a migração aumentando a eficiência do voo.

Mas o estudo anterior não testou se as mudanças no tamanho do corpo e no comprimento da asa foram impulsionadas por mudanças relacionadas ao clima no tempo de migração. No novo estudo, eles testaram esse link.

Para cada uma das 52 espécies, os pesquisadores estimaram tendências temporais na morfologia e mudanças no tempo de migração. Em seguida, eles testaram as associações entre as taxas específicas das espécies de mudança fenológica e morfológica, levando em consideração os efeitos potenciais da distância migratória e da latitude de reprodução.

Eles não encontraram evidências de que as taxas de mudança fenológica ao longo dos anos, ou distância migratória e latitude de reprodução, sejam preditivas de taxas de mudanças simultâneas nas características morfológicas.

"Cientificamente, esta é realmente a descoberta mais interessante e inovadora", disse o biólogo evolucionário e ornitólogo da UM, Brian Weeks, autor sênior do novo estudo do Journal of Animal Ecology .

Avanços na fenologia, como plantas com flores que florescem no início da primavera, e mudanças na morfologia, incluindo reduções no tamanho do corpo, estão entre as respostas biológicas mais comumente descritas às temperaturas de aquecimento global.

Muitos estudos de respostas adaptativas de plantas e animais ao aquecimento do clima examinaram as mudanças fenológicas ou morfológicas, mas poucos foram capazes de examinar as duas ao mesmo tempo. A profundidade do conjunto de dados do Field Museum permitiu à equipe liderada pela UM examinar várias respostas ao aquecimento climático simultaneamente e testar as conexões entre elas.

"É frequentemente assumido que as mudanças morfológicas impulsionadas pelo clima e mudanças no momento da migração devem interagir para facilitar ou restringir as respostas adaptativas às mudanças climáticas", disse Weeks, professor assistente da Escola de Meio Ambiente e Sustentabilidade. "Mas, que eu saiba, isso nunca foi testado empiricamente em uma escala significativa, até agora, devido à falta de dados."

Portanto, se o aumento do comprimento das asas não é responsável pela chegada antecipada de aves migratórias a Chicago a cada primavera, o que é? Estudos anteriores sugerem que paradas mais curtas e menos frequentes durante a jornada para o norte podem ser um fator.

"E pode haver outros ajustes que permitem aos pássaros migrar mais rápido que não pensamos - talvez alguma adaptação fisiológica que possa permitir um vôo mais rápido sem fazer com que os pássaros superaquecem e percam muita água", disse Zimova.

 

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