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Come fanno i giovani uccelli a sapere quando lasciare il nido?

L’età in cui i giovani uccelli lasciano il nido è il compromesso evolutivo tra i genitori, che vogliono che i loro pulcini lascino il più presto possibile, e la prole, che vuole lasciare il più tardi possibile

Giunco grigio adulto (Junco hyemalis caniceps) che attira uno dei suoi giovani a lasciare il nido…. I genitori tengono il cibo lontano dal nido e invogliano i giovani ad uscire per prenderlo. Questa foto cattura un giovane uccello che è stato appena nutrito fuori dal nido. (Credit: T. E. Martin, doi:10.1126/sciadv.aar1988)

Thomas E. Martin

I grandi cambiamenti nella vita possono essere pericolosi, persino fatali. Probabilmente la transizione di vita più pericolosa è quando i giovani animali, come gli uccelli nidiacei, iniziano a muoversi da soli e a prendere le proprie decisioni. Prevedibilmente, quando i piccoli uccelli – i nidiacei – passano dalla dipendenza alla loro nuova vita come piccoli che vivono fuori dal nido, le loro prime settimane di esplorazione del paesaggio e di apprendimento del volo sono irte di straordinari pericoli. Lasciare il nido troppo presto è di solito una decisione fatale: è nell’interesse del nidiaceo rimanere nel nido il più a lungo possibile per dare alle sue ali il tempo necessario per svilupparsi meglio.

Ma rimanere nel nido “troppo a lungo” è tremendamente pericoloso per molte specie di uccelli perché i predatori sono sempre alla ricerca nei loro territori di qualcosa da mangiare, e quando scoprono un nido occupato, un predatore di solito uccide tutti i nidiacei in un colpo solo. Dato che i nidi degli uccelli sono oggetti stazionari, è semplicemente una questione di tempo – a volte solo ore o addirittura minuti – prima che un nido pieno di pulcini in procinto di trasformarsi in pulcini venga scoperto e trasformato in pranzo. Questo è particolarmente vero per gli uccelli che costruiscono nidi a coppa aperta su o vicino al terreno.

Un giovane Junco dalla testa grigia (Junco hyemalis caniceps) viene catturato mentre lascia il nido, con il suo fratello… ancora nel nido sullo sfondo, illustrando la natura sottosviluppata delle ali quando questa specie lascia il nido. (Credit: T. E. Martin, doi:10.1126/sciadv.aar1988)

Thomas E. Martin

Prevedibilmente, la predazione gioca un ruolo importante nel guidare l’evoluzione dei tempi ottimali di nascita degli uccelli. Gli uccelli canori che sperimentano più alti tassi giornalieri di predazione – specie come tordi e giunchiglie che costruiscono nidi a coppa aperta sul terreno o in cespugli bassi – hanno evoluto più giovani età di nascita per affrontare questa pressione. Al contrario, questa pressione a fledge presto è rilassato per gli uccelli che godono di un rischio relativamente basso di predazione nido – come visto in cavità-nido uccelli, come chickadees e bluebirds.

Cavity-nesting uccelli, come questo chickadee montagna (Poecile gambeli), in procinto di alimentare i suoi giovani, hanno… nidi più sicuro che permettono ai giovani di rimanere in nidi più a lungo e sviluppare le loro ali per volo migliore a lasciare. (Credit: T. E. Martin, doi:10.1126/sciadv.aar1988)

Thomas E. Martin

“La pressione di predazione ha un’enorme influenza sulla capacità degli uccelli di volare”, ha detto Bret Tobalske, un professore che lavora all’intersezione di biologia e fisica per studiare la locomozione animale all’Università del Montana, e direttore della Field Research Station a Fort Missoula. Il professor Tobalske era un coautore dello studio recentemente pubblicato. “

Per esempio, alcune specie di uccelli canori perdono solo il 12% dei loro piccoli, soprattutto a causa dei predatori, nelle prime 3 settimane dopo aver lasciato il nido, mentre altre specie ne perdono fino al 70% (per esempio; ref e ref). Questo è tipico: tassi di mortalità altrettanto alti o altamente variabili dovuti alla predazione nelle prime settimane di vita giovanile sono comuni in un’ampia varietà di altre specie animali, anche (ref).

Un team di ricerca, guidato dall’ecologo aviario Thomas Martin, Assistant Unit Leader e Senior Scientist nella Montana Cooperative Wildlife Research Unit presso l’Università del Montana, ha studiato come la predazione influenza la transizione dal nido al pulcino in diverse specie di uccelli canori. Questi uccelli canori includevano specie che costruiscono nidi a coppa aperta sul terreno, in basso nei cespugli o più in alto negli alberi, così come specie che nidificano in cavità. Il Dr. Martin e i suoi colleghi hanno misurato i tassi di predazione dei nidi, i tassi di crescita delle ali, l’età di nascita e hanno usato la videografia ad alta velocità per registrare ed esaminare le prestazioni di volo degli uccelli appena nati di 11 specie di uccelli canori per vedere se questo può spiegare le differenze nei loro tassi di mortalità dei pulcini.

Come previsto, il Dott. Martin e i suoi collaboratori hanno scoperto che le specie di uccelli canori con un più alto tasso di predazione dei nidi producevano piccoli che lasciavano i loro nidi prima, e avevano ali più piccole e sottosviluppate, e capacità di volo più scarse.

Il Dr. Martin e i suoi collaboratori hanno testato l’effetto dell’età di nascita più avanzata sulla sopravvivenza – cosa accadrebbe se i ricercatori ritardassero il tempo di nascita? Per fare questo, hanno costruito un piccolo recinto intorno ai nidi dei giunchi dalla testa grigia, Junco hyemalis, una specie che costruisce nidi a coppa aperta su o vicino al terreno, per ritardare la nascita per tre giorni, lasciando altri nidi di giunco non protetti per servire come controlli sperimentali. I recinti erano abbastanza alti per tenere fuori i predatori, ma avevano una parte superiore aperta per consentire l’accesso dei genitori per nutrire i loro nidiacei.

Hanno trovato che tutti i giovani Juncos avevano masse quasi identiche (Figura 6A) indipendentemente dal trattamento sperimentale, ma le lunghezze delle ali dei Juncos in ritardo nella nascita erano sostanzialmente più lunghe (Figura 6A e B) rispetto ai controlli, come previsto. Inoltre – e più importante – gli scienziati hanno trovato che la mortalità è diminuita per i singoli junco fledglings come la loro lunghezza delle ali è aumentato (Figura 6C e D).

Fig. 6. Lunghezza delle ali e la massa rispetto ai tassi di mortalità dei pulcini. (A) Massa e lunghezza delle ali come … una proporzione di dimensioni adulte nel controllo rispetto ai nidi chiusi sperimentalmente per ginepro dalla testa grigia. I nidi di controllo sono volati all’età normale (11-12 giorni), mentre i nidi chiusi hanno impedito ai giovani di partire per 3 giorni dopo la nascita naturale per creare un’età ritardata per la nascita. (B) Foto di ali tipiche di giovani junco dal controllo rispetto ai nidi sperimentalmente ritardati il giorno della nascita rispetto al giorno del rilascio, rispettivamente. (C) Il tasso di mortalità giornaliera (±1 SE) è diminuito tra i giovani con l’aumentare della lunghezza delle ali al momento della nascita nei Juncos. (D) Il tasso di mortalità dei piccoli di giunco per la prima settimana dopo la nascita nei nidi in cui l’età del parto è stata sperimentalmente ritardata aveva un tasso di mortalità sostanzialmente più basso rispetto ai piccoli dei nidi di controllo (età del parto normale) e paragonabile ad altre specie in base alla lunghezza delle ali. (E) Tasso di mortalità giornaliera dei nidiacei e delle larve in base alle stime per prole rispetto a quelle per covata in otto specie. La linea rappresenta gli stessi tassi di mortalità di nidiacei e pulcini. (F) La predazione del nido influenza l’evoluzione dell’età di nascita e i tassi di crescita della prole con conseguenze sullo sviluppo relativo quando i giovani partono, che quindi influenza le prestazioni locomotorie e la mortalità dei piccoli. La mortalità dei piccoli, a sua volta, torna a influenzare l’evoluzione dell’età di nascita e dei tratti che influenzano le prestazioni e la mortalità, ma i genitori e la prole sono in conflitto sull’età ottimale di nascita. (doi:10.1126/sciadv.aar1988)

doi: 10.1126/sciadv.aar1988

Si prevede che la selezione naturale dovrebbe favorire la nascita in un momento in cui la mortalità per rimanere nel nido è la stessa della mortalità per lasciare il nido, ma questo non è ciò che il dottor Martin e i suoi collaboratori hanno trovato. Invece, hanno trovato che la mortalità giornaliera è più alta per i nidiacei di giunco (palline arancioni sopra la linea per l’uguale tasso di mortalità nella Figura 6E) che per i nidiacei di giunco. Anche se è vero che quando i nidiacei di giunco partono più tardi, il rischio di predazione del nido aumenta, ma la partenza ritardata permette un maggiore sviluppo delle ali e quindi riduce la mortalità complessiva dei nidiacei. Questo indica che i nidiacei di Junco stanno lasciando il nido prima di quanto dovrebbero.

“Le specie di uccelli canori differiscono nei tassi di mortalità dei giovani dopo aver lasciato il nido a causa delle differenze nel loro relativo stadio di sviluppo causato dal rischio di predazione nel nido”, il dottor Martin ha elaborato in e-mail. “Ma l’età di partenza è un compromesso tra la prole e i genitori, dove i genitori vogliono che i giovani se ne vadano prima di quanto i giovani vogliano.”

“Si inserisce in un modello più ampio la pressione di predazione è stata (e continua ad essere) un importante driver dell’evoluzione del volo”, ha detto il dottor Tobalske in email.

Fonte:

Thomas E. Martin, Bret Tobalske, Margaret M. Riordan, Samuel B. Case, e Kenneth P. Dial (2018). L’età e le prestazioni allo svezzamento sono una causa e una conseguenza della mortalità giovanile tra le fasi della vita, Science Advances, 4(6):eaar1988, pubblicato online il 20 giugno 2018 ahead of print | doi:10.1126/sciadv.aar1988

Citato anche:

Susan M. Smith (1967). Cambiamenti stagionali nella sopravvivenza del Black-capped Chickadee, The Condor, 69(4):344-359 | doi:10.2307/1366198

Kimberley A. Sullivan (1989). Predazione e inedia: Age-Specific Mortality in Juvenile Juncos (Junco phaenotus), Journal of Animal Ecology, 58(1):275-286 | doi:10.2307/5000

How Do Young Birds Know When To Leave The Nest? | @GrrlScientist