Вспомните весну 2020 года, когда на полках продуктовых магазинов не было предметов первой необходимости и ингредиентов. Для птиц, живущих в лесах Центральной Америки, замена лесных угодий кофейными плантациями, по сути, «очищает полки» от их любимых продуктов, заставляя их менять свой рацион и среду обитания, чтобы выжить.

Новое исследование, проведенное учеными из Университета штата Юта, изучает записи рациона птиц, сохраненные в их перьях, и радиоотслеживание их перемещений, чтобы обнаружить, что птицы едят гораздо меньше беспозвоночных на кофейных плантациях, чем в лесах, предполагая, что нарушение их экосистемы значительно влияет на диетические предпочтения птиц.

«Растущее экологическое воздействие человека на планету, особенно через утрату и деградацию среды обитания и изменение климата , часто также негативно влияет на рацион птиц», — сказал Чаган Х. Шекерчиоглу, ведущий автор исследования и профессор экологии и орнитологии в Школе биологии Университета США. наук. «Эти негативные изменения, в том числе сокращение основных пищевых ресурсов, таких как насекомые и другие беспозвоночные, могут привести к снижению выживаемости, особенно быстро растущего молодняка, что часто приводит к сокращению популяции и потерям этих недоедающих птиц».

Исследование опубликовано в Frontiers of Ecology and Evolution.

Леса Коста-Рики

Во всем мире леса превращаются из когда-то зеленых гаваней жизни в гораздо более мелкие остатки, разбросанные среди сельскохозяйственных угодий , которые их заменили. Только около одного процента видов птиц предпочитают типы местообитаний, в которых преобладают люди и деятельность человека, но быстрое исчезновение естественной лесной среды обитания означает, что около трети видов птиц теперь вынуждены работать, чтобы выжить в среде, где преобладает человек.

В Коста-Рике земля вокруг биологической станции Лас-Крусес недалеко от границы с Панамой превратилась из полностью покрытой лесом в настоящее время 50% кофейных плантаций, 20% пастбищ для крупного рогатого скота и 10% другой среды обитания человека — только 20% земли все еще покрыты лесами. Сельскохозяйственные угодья залиты пестицидами, удобрениями и фунгицидами, что резко влияет на сообщества беспозвоночных, которыми питаются местные птицы.

Эти местные птицы включают четыре вида, на которых исследователи сосредоточились в ходе исследования: оранжевоклювый соловей-дрозд, серебристая танагра, белогорлый дрозд и желтобрюхая мухоловка. Все четыре вида можно найти как в лесах, так и на открытой местности, где они питаются как фруктами, так и беспозвоночными. Но беспозвоночные (включая насекомых) составляют важную часть их рациона, поскольку они обеспечивают основные питательные вещества, включая белок и азот.

Шекерчиоглу и его коллеги, в том числе исследователи из США, Коста-Рики и Сингапура, хотели понять, как изучаемые ими виды птиц получали питательные вещества между сельскохозяйственной и лесной средой, особенно в решающий сезон размножения, когда правильное питание является ключом к поддержание вида.

Изотопный пищевой дневник

Чтобы узнать больше о рационе птиц, исследователи проанализировали изотопы в их перьях. Мы то, что мы едим, и химические характеристики продуктов, которые мы едим, в форме изотопных соотношений включаются в наши ткани.

Изотопы — это разные версии одного и того же элемента, отличающиеся только количеством нейтронов в ядре — бесконечно малая разница в массе между атомом углерода, скажем, с шестью нейтронами и атомом углерода с семью. Но биологические и физические процессы могут предпочесть либо легкие, либо тяжелые изотопы, изменяя результирующее соотношение таким образом, чтобы его можно было измерить и получить ценную информацию.

У людей, например, запись нашего рациона сохраняется в изотопах в наших волосах. В предыдущем исследовании соавтор Туре Серлинг, выдающийся профессор кафедры геологии и геофизики Университета Юты, и его коллеги проанализировали стрижки волос из парикмахерских и салонов в долине Соленого озера и узнали об относительных соотношениях мяса, откормленного кукурузой. и растительный белок в рационе местных жителей.

В Коста-Рике исследователи надеялись сделать то же самое, но со стабильными изотопами углерода и азота в птичьих перьях. Они собрали 170 перьев четырех видов птиц для анализа рациона и отследили движения 49 птиц, используя радиослежение, чтобы увидеть, где они проводят свое время.

«Это определенно не первый случай, когда изотопный анализ пера используется для изучения рациона птиц, — сказал соавтор Сет Ньюсом из Университета Нью-Мексико, — но, возможно, это первый случай, особенно в тропиках, когда он используется». в сочетании с радиотелеметрией для изучения состава рациона и относительного использования сельскохозяйственных и естественных местообитаний».

Результаты показали, что среда обитания, которую выбрали птицы, оказала значительное влияние на их рацион. Изотопные данные показали, что три из четырех исследованных видов съедали значительно меньше беспозвоночных на кофейных плантациях, чем в лесах. Данные о серебристозобых танаграх и белогорлых дроздах свидетельствуют о том, что в лесах они съедали в два раза больше биомассы беспозвоночных, чем на кофейных плантациях.

«Наши результаты показывают, что на кофейных плантациях не хватает беспозвоночных, которых предпочитают лесные универсальные птицы, которые кормятся как на остатках естественного леса, так и на кофейных плантациях», — сказал Шекерчиоглу.

Последствия смены среды обитания

Кофейные плантации были посажены несколько десятилетий назад, и у исследователей нет данных, чтобы узнать, как вели себя птицы, когда лес был нетронутым. Но из того, что мы знаем о поведении птиц сейчас, мы можем сделать вывод о том, что результаты означают для образа жизни птиц.

По словам Шекерчиоглу, чтобы потреблять достаточное количество беспозвоночных, птицам необходимо часто кормиться на небольших фрагментах леса площадью около 7-12 акров (размером примерно с парковку на стадионе Райс-Эклс в Университете США) и в узких лесных коридорах вдоль рек. шириной около 30-60 футов.

«Мы думаем, что более подвижные птицы, такие как серебристая танагра и белогорлый дрозд, постоянно перемещаются, чтобы получить достаточно пищи, особенно богатых белком беспозвоночных», — сказал Шекерчиоглу. Эта гипотеза подтверждается исследованием радиослежения 2007 года. «Менее подвижные виды, такие как оранжевоклювый соловейный дрозд, у которого на протяжении всей жизни может быть размер домашнего ареала всего акр (полгектара), либо должны адаптироваться к кофейным плантациям и есть меньше беспозвоночных, либо они исчезают».

Оранжевоклювый соловей-дрозд не одинок: исследование 2019 года показало, что больше видов птиц в регионе находятся в состоянии упадка, чем стабильно.

Таким образом, для птиц Коста-Рики и птиц в других подобных тропических регионах лесные заповедники могут предоставить критически важные ресурсы для птиц, которые переместили свои места обитания в оставшиеся леса и путешествуют через кофейные плантации, чтобы добраться до других фрагментов леса.

«Перенос корма этих птиц в другие места может привести к новым экологическим взаимодействиям, которые сами по себе могут иметь негативные последствия», — сказал Чекерджиоглу. «Например, усиление конкуренции с птицами в этих новых местах или чрезмерное хищничество в отношении видов добычи, которые раньше не потреблялись в таком количестве».

Как ты можешь помочь

Если вы любитель кофе, вы можете помочь, купив кофе, подходящий для птиц. По словам Шекерчиоглу, кофе, подходящий для птиц, выращивают на плантациях с большим древесным покровом и остатками леса, которые полезны для местных птиц. Он рекомендует покупать кофе, выращенный в тени, кофе, сертифицированный Смитсоновским центром перелетных птиц как дружественный к птицам, или кофе из Эфиопии, который, по его словам, является одним из самых дружелюбных для птиц.

А местные органы власти в тропических регионах могут помочь, уделяя первоочередное внимание сохранению нетронутых лесов, вторично произрастающих лесов и лесных полос вдоль рек, чтобы увеличить связность лесных остатков.

«Необходимо срочно, — сказал Шекерджиоглу, — уделить первоочередное внимание сохранению и восстановлению лесных остатков в сельскохозяйственных районах, где все больше преобладает человек, которые продолжают заменять самые биоразнообразные тропические леса в мире».