Актуальные проблемы миграций птиц Проф. В.А. Остапенко. - презентация

1 Актуальные проблемы миграций птиц Проф. В.А. Остапенко

2 Сезонное размещение птиц

3 Места гнездования, их биотопическое размещение На Земле обитает около 8600 видов птиц. Каждый из них за миллионы лет эволюции приспособился к определенным местам обитания. По экологическим предпочтениям птицы делятся на водных, околоводных, птиц открытых пространств, птиц кустарниковых зарослей, лесных, тундро-лесных, горных, синантропных и пр. По характеру перемещения в пространстве птицы делятся на перелетных, кочующих и оседлых. Перелетные разделяются на ближних, средних и дальних мигрантов. В периоды миграций птицы могут существовать в других биотопах (стациях), но характер кормодобывания их, в общем, не меняется. Петлеобразный путь гагары

4 Пути пролета: русла миграций и широкий фронт. Характер пролета. Ученые дискутировали о том, как летят птицы – широким фронтом или «узкими ручейками» по пролетным путям; когда и как возникли миграции? Отражают ли они исторические причины, повторяя условия далеких эпох или их вызывают причины сегодняшнего дня; как, птицы ориентируются при дальних перелетах. Заметим, что ответы на некоторые из этих вопросов ученые не могли дать и позднее – в XX в., не можем мы ответить на них и сегодня... Финн А. Пальмен написал специальный труд «О пролетных путях птиц» (1876), в котором охарактеризовал пролетные пути 19 северных видов птиц, приуроченные у водоплавающих преимущественно к берегам материков и руслам больших рек. Пальмен полагал, что птицы на пролете пользуются когда- то найденными дорогами и не меняют их. Главный же оппонент теории пролетных путей Э. Гомейер считал, что пролет птиц идет широким фронтом. Как и сторонники пролетных путей, он располагал большим фактическим материалом, почерпнутым из личных наблюдений, и его доводы также не были умозрительными. Только значительно позднее, к середине XX в., стало ясно, что однозначного ответа на этот вопрос быть не может. Все зависит от условий местности, от окружающего ландшафта и других факторов. Отказ от рассмотрения миграций, как жестко фиксированной схемы, способствовал появлению новых взглядов на пролетные пути птиц.

5 Пути миграций и места массовых скоплений водоплавающих птиц Число птиц, вовлеченных в сезонные миграции, измеряется сотнями миллионов.

6 Методы ориентации птиц в пространстве Птицы на пролете реагируют на положение солнца над горизонтом, а ночью ориентируются по положению созвездий. Русский ученый-академик А. Миддендорф, автор замечательной книги «Изопиптезы России» (изопиптезами он называл линии, соединяющие точки одновременного весеннего прилета), широко использовал метод фенологических наблюдений. Он дал подробную картину весеннего прилета, обнаружив некоторую связь между направленностью перелета и магнитными силовыми линиями. Так родилась магнитная гипотеза ориентации, согласно которой птицы обладают чувством северного магнитного полюса.

7 Географические популяции птиц. Абмиграции. Инвазии. На рубеже XIX и XX вв. был изобретен метод, который произвел революцию в изучении миграций птиц, – метод кольцевания. Скромный учитель гимназии в датском городе Виборге X. Мортенсен (1856–1921) в 1890 г. впервые окольцевал скворцов пластиночками из цинка. С 1899 г. он уже использовал кольца из легкого металла, надевая их на ноги аистам, уткам, различным морским птицам. Кроме порядкового номера, на каждом кольце был выбит адрес Мортенсена. И 1899 г. официально признан годом начала кольцевания птиц, а Мортенсен – изобретателем этого метода.

8 Весенние (слева) и осенние (справа) миграции двух дальневосточных популяций шилохвости

9 Границы гнездовых ареалов двух географических популяций шилохвости

10 Границы ареалов географических популяций свиязи

11 Миграционные перемещения темноспинных альбатросов

12 Миграционные перемещения черноногих альбатросов

13 Миграционные перемещения тонкоклювых буревестников

14 Методы мечения птиц: кольцевание, крылометки, шейные и ножные кольца, чипирование, спутниковые радиопередатчики. Радиолокация в деле изучения перелетов птиц. Общий прогресс науки и техники в послевоенные годы отразился на методах кольцевания птиц. Орнитологи получили в свое распоряжение и стали успешно применять легкие прочные сплавы, кольца из которых меньше изнашиваются под действием соленой воды и дольше сохраняются. Резко возросшие объемы данных кольцевания потребовали использования вычислительной техники для автоматизированной обработки. Для отлова птиц наряду с гигантскими сетями- ловушками стали использовать легкие паутинные сети, а также летающие сети, набрасываемые на отдыхающих или кормящихся птиц с помощью ракет или пороховых снарядов. Кроме ножных колец стали метить шейными кольцами с большими, заметными издали цифрами, – в сильную подзорную трубу такие цифры можно различить за полкилометра.

15 Паутинные сети

16 Методы обработки данных кольцевания: прямые и непрямые возвраты, массовое кольцевание, медианы пролета (декадные, по месяцам и пр.). Медианы размещения географических популяций свиязи по месяцам

17 Радиопередатчики и телеметрия Долгосрочное влияние радиомечения на животное существенно зависит от конструкции самого радиопередатчика и метода, использованного для его прикрепления. Более крупные и неуклюжие устройства с большей вероятностью будут иметь большее отрицательное воздействие. Всегда существует тенденция к применению самого крупного радиопередатчика, подходящего для конкретного вида, вне зависимости от задач исследования; однако использование менее крупных передатчиков настоятельно рекомендуется, если это позволяет решить поставленные задачи, поскольку их влияние на птицу меньше и они дешевле. Внешние передатчики, несомненно, повышают аэродинамическое сопротивление во время полета (и гидродинамическое сопротивление для ныряющих видов). Несколькими исследованиями было показано, что птицы с передатчиками имеют повышенную смертность, пониженный успех размножения, более низкую скорость кормления птенцов и подвержены другим отрицательным воздействиям. В идеале передатчик должен оставаться прикрепленным к птице на протяжении всего периода исследования, а затем отпасть сразу после его завершения. Однако это бывает крайне редко. Гарантии того, что передатчик останется прикрепленным к птице никто дать не может, вне зависимости от использованного способа его прикрепления. Разработаны способы прикрепления передатчиков на птицу (на шею, ногу, спину, грудь …)

18 Методы прикрепления радиопередатчика на птице Прикрепление телеметрического передатчика с использованием системы ремешков … с использованием ножного кольца … с использованием подкожного крепления и ниток

19 Физиологический контроль миграций птиц Последовательная смена периодов гнездования, линьки оперения, осеннего миграционного состояния (его характеристики) Сейчас мы уже знаем, что птицы осенью не "удирают" от холода, бескормицы и т. п. Во время перелета у них развивается особое миграционное состояние. Птицы с высокоразвитым миграционным состоянием будут продолжать перелет, какими бы благоприятными ни были условия в местах остановки (Дольник, 1975). Одним из важнейших элементов миграционного состояния является наличие жировых резервов (энергетических депо). Направления миграции у птиц бывают весьма разнообразными. Для птиц северного полушария типичным является перелёт с севера (там, где птицы гнездятся) на юг (там, где они зимуют), и обратно. Такое перемещение характерно для умеренных и арктических широт северного полушария. В основе такого переселения лежит комплекс причин, главная из которых лежит в энергетических затратах летом в северных широтах длина светового дня увеличивается, что даёт ведущим дневной образ жизни птицам больше возможности прокормить своё потомство: по сравнению с тропическими видами птиц кладка их яиц выше. Осенью, когда длина светового дня сокращается, птицы переселяются в более тёплые регионы, где кормовая база менее подвержена сезонным колебаниям.

20 Физиологический контроль миграций птиц Период весенней миграции сменяет период гнездостроения и гнездования. Он сменяется периодом линьки оперения (есть исключения). Линька оперения, ее конечные стадии накладываются на возникновение миграционного состояния с накоплением жировых запасов. Далее развиваются миграционные явления, переходящие в продолжительные марш-броски и затихающие к зимнему периоду. В весеннее время хорошими признаками миграционного состояния может быть развитие гонад (семенников и яичников), у самцов – клоакального протуберанца. Признаками близкого гнездования могут быть развитые наседные пятна. Степень количества жировых резервов – главный признак миграционного состояния птиц. Он определяется по пятибалльной шкале. Изучаются брюшная и межключичная аптерии. В осеннее время добавляется описание процесса линьки по птерилиям и полетного оперения. Как правило, в периоды интенсивной миграции линька либо заканчивается, либо приостанавливается.

21 Фотопериодизм Фотопериодизм (от фото… и период), реакция организмов на суточный ритм лучистой энергии, т. е. на соотношение светлого и тёмного периодов суток. Фотопериодизм – реакция организма птиц на изменение продолжительности светового дня. Под действием увеличения светового дня происходит нейрогуморальная синхронизация у птиц процессов гнездования, линьки, миграций, что обеспечивает одновременность этих процессов в течение циркадного (окологодового) жизненного цикла птиц одного вида. Это генетически обусловленный процесс, который может быть приостановлен в процессе доместикации или синантропизации. Подтверждением служат перелетные и оседлые популяции одного вида (утки, грачи, скворцы, рябинники и пр.). Уменьшение светового дня может стимулировать процесс линьки и затухание активности гонад. Проводили опыты в камерах, закрытых от внешнего солнечного облучения. Оказалось, что у чечевиц длина фотопериода 8-10 часов света резко стимулировала линьку оперения, а длинный световой день – тормозил ее.