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La taille corporelle des espèces d'oiseaux prédit le taux de changement dans un monde qui se réchauffe

Les oiseaux à travers les Amériques deviennent de additionally en furthermore petits et ont des ailes as well as longues à mesure que le monde se réchauffe, et les espèces les furthermore petites changent le additionally rapidement.

C’est la principale conclusion d’une nouvelle étude dirigée par l’Université du Michigan dont la publication en ligne est prévue le 8 mai dans la revue Actes de la Countrywide Academy of Sciences.

L’étude merge les données de deux article content publiés précédemment qui ont mesuré les changements de taille corporelle et de longueur d’aile chez un overall de additionally de 86 000 spécimens d’oiseaux sur quatre décennies en Amérique du Nord et du Sud. Une étude a examiné les oiseaux migrateurs tués après être entrés en collision avec des bâtiments à Chicago l’autre s’intéressait aux oiseaux non migrateurs capturés en Amazonie.

Bien que les deux ensembles de données ne se chevauchent pas dans la composition des espèces et la géographie, et que les données aient été collectées indépendamment à l’aide de méthodes différentes, les oiseaux des deux études ont affiché des déclins généralisés similaires de la taille corporelle avec des augmentations simultanées de la longueur des ailes.

Maintenant, une nouvelle analyse des données combinées a révélé un schéma encore additionally frappant : dans les deux études, les espèces d’oiseaux additionally petites ont diminué proportionnellement moreover rapidement en taille corporelle et ont augmenté proportionnellement additionally rapidement en longueur d’aile.

“Les relations entre la taille corporelle et les taux de changement sont remarquablement cohérentes dans les deux ensembles de données. Cependant, le mécanisme biologique sous-jacent au lien observé entre la taille corporelle et les taux de changement morphologique nécessite une enquête plus approfondie”, a déclaré l’ornithologue Benjamin Winger, l’un des deux chercheurs de l’étude. auteurs principaux, professeur adjoint d’écologie et de biologie évolutive et conservateur adjoint au Musée de zoologie.

Les études de Chicago et d’Amazonie ont attribué les réductions de la taille corporelle des espèces à l’augmentation des températures au cours des 40 dernières années, ce qui suggère que la taille corporelle pourrait être un déterminant vital des réponses des espèces au changement climatique.

Même ainsi, la raison exacte pour laquelle les espèces de as well as petite taille changent in addition rapidement reste une concern ouverte, selon les chercheurs.

Il se pourrait que les oiseaux de moreover petite taille s’adaptent furthermore rapidement aux pressions évolutives. Mais les données disponibles n’ont pas permis à l’équipe dirigée par UM de tester si les changements de taille observés représentent des changements évolutifs rapides en réponse à la sélection naturelle.

“Si la sélection naturelle joue un rôle dans les modèles que nous avons observés, nos résultats suggèrent que les espèces d’oiseaux as well as petites pourraient évoluer as well as rapidement parce qu’elles subissent une sélection in addition forte, sont moreover sensibles à la sélection, ou les deux”, a déclaré le co-auteur principal Brian Months, spécialiste de l’évolution. écologiste à la UM University for Atmosphere and Sustainability.

“De toute façon, la taille du corps semble être un médiateur principal des réponses des oiseaux au changement climatique contemporain.”

Donc, si les oiseaux de furthermore grande taille réagissent additionally lentement au changement global, quel est le pronostic pour les décennies à venir, alors que les températures continuent de grimper ?

“Nos résultats suggèrent qu’une grande taille corporelle pourrait encore exacerber le risque d’extinction en limitant le potentiel d’adaptation aux changements anthropiques rapides et continus”, a déclaré l’auteure principale de l’étude, Marketa Zimova, ancienne chercheuse postdoctorale de l’UM Institute for World Alter Biology, actuellement à l’Appalachian State College.

“En revanche, l’effet de la taille du corps sur les taux d’évolution pourrait augmenter la persistance des petits taxons si leur morphologie en évolution rapide reflète une réponse adaptative moreover rapide aux circumstances changeantes.”

La nouvelle étude a analysé les données de 129 espèces d’oiseaux : 52 espèces migratrices se reproduisant en Amérique du Nord et 77 espèces résidentes sud-américaines. Les 86 131 spécimens ont été collectés sur à peu près la même période en utilisant différentes methods.

Le furthermore petit oiseau parmi les espèces de Chicago était le roitelet à couronne dorée (Regulus satrapa) d’une taille moyenne de 5,47 grammes, et le furthermore grand était le quiscale bronzé (Quiscalus quiscula) à 107,90 grammes. Parmi les espèces amazoniennes, la nymphe des bois à queue fourchue (Thalurania furcata) était la as well as petite à 4,08 grammes, et la plus grande était la motmot amazonienne (Momotus momota) à 131,00 grammes.

L’ensemble de données nord-américain a été dérivé d’oiseaux récupérés par le personnel et les bénévoles du Area Museum de Chicago après des collisions avec des bâtiments de la ville. Pour chacun des 70 716 individus, l’ornithologue du Discipline Museum David Willard a mesuré la longueur du bec, la longueur des ailes, la masse corporelle et la longueur d’un os de la jambe inférieure appelé le tarse.

“Les oiseaux collectés lors de collisions avec des fenêtres à Chicago donnent un aperçu des changements morphologiques liés au changement climatique. Il est extrêmement gratifiant de voir les données de ces oiseaux analysées pour une meilleure compréhension des facteurs à l’origine de ces changements”, a déclaré Willard, gestionnaire de collections émérite. et co-auteur de la nouvelle étude PNAS.

L’ensemble de données amazoniennes contient des mesures de 15 415 oiseaux non migrateurs capturés avec des filets japonais dans la forêt tropicale, mesurés puis relâchés. Deux mesures ont été régulièrement enregistrées tout au prolonged de la période d’étude : la masse et la longueur des ailes.

Les vastes ensembles de données complémentaires ont fourni une event distinctive de tester si deux traits fondamentaux de l’organisme – la taille corporelle et la durée de la génération – ont façonné les réponses des oiseaux aux changements environnementaux rapides.

Parmi les biologistes, on suppose généralement que la durée de génération d’une espèce, définie comme l’âge moyen des individus produisant une progéniture, est un prédicteur essential de sa capacité à s’adapter aux changements environnementaux rapides.

Les organismes à vie plus courte qui se reproduisent sur des échelles de temps relativement courtes, comme les souris, devraient évoluer plus rapidement que les créatures avec des durées de génération in addition longues, comme les éléphants, automobile les souris ont furthermore fréquemment l’occasion d’utiliser les mutations génétiques aléatoires générées pendant la replica..

Les auteurs de la nouvelle étude PNAS ont utilisé des modèles statistiques pour tester l’importance de la durée de la génération et de la taille corporelle des espèces dans la médiation des taux de changement morphologique chez les oiseaux.

Après avoir contrôlé la taille corporelle, ils n’ont trouvé aucune relation entre la durée de la génération et les taux de changement chez les espèces d’oiseaux nord-américaines. Les données sur la longueur des générations n’étaient pas disponibles pour les oiseaux d’Amérique du Sud, elles n’ont donc pas été incluses dans cette partie de l’analyse.

Dans le même temps, la nouvelle analyse a montré que la taille corporelle moyenne d’une espèce était significativement associée aux taux de changement mesurés chez les oiseaux de Chicago et d’Amazonie.

“La taille corporelle peut être un prédicteur précieux de la capacité d’adaptation et de la mesure dans laquelle l’évolution contemporaine peut réduire le risque d’extinction parmi les espèces”, ont écrit les auteurs.

En furthermore de Winger, Weeks, Zimova et Willard, les auteurs de l’article PNAS sont Sean Giery de l’Université d’État de Pennsylvanie, Vitek Jirinec du Centre de recherche sur l’écologie intégrale et Ryan Burner de l’US Geological Survey.

L’étude a été financée par l’Institute for Global Alter Biology de l’UM College for Natural environment and Sustainability.