Długoterminowe obserwacje pokazują, że skutki zmian klimatu są bardziej złożone, niż wcześniej przypuszczano - podkreśla prof. Szymon Drobniak z Instytutu Nauk o Środowisku Uniwersytetu Jagiellońskiego (UJ) oraz University of New South Wales w Sydney.

– Widzimy nie tylko, jak zmieniający się klimat wpływa na badane gatunki obecnie. Wpływa on również na ich zdolność do przystosowywania się do nowych warunków. To oznacza, że zmiany klimatu mogą zmieniać tempo, w jakim populacje ewoluują i dostosowują się do zmieniającego się środowiska – powiedział.

Krakowski Zespół Syntetycznej Ekologii Ewolucyjnej od 19 lat prowadzi badania terenowe na Gotlandii, kontynuując projekt rozpoczęty niemal pół wieku temu. Obecnie polscy badacze stanowią trzon międzynarodowego zespołu prowadzącego jedno z najdłuższych badań dzikich populacji ptaków w Europie.

Badacze obserwują przede wszystkim muchołówki białoszyje i modraszki, analizując wpływ zmian klimatu na ich rozród, sukces lęgowy i zdolności adaptacyjne. Równolegle prowadzą badania nad mikrobiomem ptaków oraz rozpoczynają nowy projekt dotyczący ekologii koloru.

Wieloletnie obserwacje pokazują, że ocieplający się klimat wyraźnie zmienia kalendarz rozrodu badanych gatunków.

Muchołówki białoszyje rozpoczynają lęgi średnio od tygodnia do dwóch tygodni wcześniej niż kilkadziesiąt lat temu, natomiast u modraszek przesunięcie sięga nawet dwóch–dwóch i pół tygodnia.

Zdaniem naukowców różnice między gatunkami wynikają przede wszystkim z odmiennego trybu życia. Modraszki są gatunkiem osiadłym i przez cały rok obserwują zmieniające się warunki środowiskowe, dlatego łatwiej dostosowują termin lęgów. Muchołówki natomiast wracają na Gotlandię dopiero po migracji z Afryki i mają znacznie mniej informacji o aktualnych warunkach.

– Muchołówki przybywają do populacji często nie wiedząc, jakie warunki zastaną na miejscu. Jednocześnie mają bardzo ograniczony czas na zakończenie rozrodu, bo muszą przygotować się do jesiennej migracji do Afryki – wyjaśnił prof. Drobniak.

Wcześniejsze przyloty powodują również większą konkurencję o miejsca lęgowe z sikorami, które często zajmują budki wcześniej.

Zmieniające się warunki pogodowe wpływają nie tylko na terminy lęgów, ale również na dostępność pokarmu.

– Mniejsza ilość deszczu, cieplejsze wiosny oraz brak obfitych opadów śniegu zimą wpływają na dostępność pokarmu, co w niektórych sezonach prowadzi do znacznego spadku sukcesu reprodukcyjnego muchołówek – powiedział naukowiec.

Najbardziej zaskakującym wynikiem badań okazało się jednak to, że zmiany klimatu oddziałują nie tylko na średnie wartości badanych cech, ale także na ich zmienność. Oznacza to, że klimat może wpływać na tempo, w jakim populacje są zdolne do ewolucyjnego dostosowywania się do nowych warunków.

– To było dla nas największym zaskoczeniem. Zmieniający się klimat nie tylko przesuwa czas rozrodu poszczególnych gatunków, ale może także wpływać na to, jak szybko i skutecznie są one w stanie ewoluować – podkreślił prof. Drobniak.

Równolegle zespół prowadzi badania nad mikrobiomem dzikich ptaków, czyli bakteriami żyjącymi w ich przewodzie pokarmowym. Dotychczasowe wyniki wskazują, że skład mikrobiomu silnie zależy od środowiska i diety ptaków. Obecnie naukowcy analizują próbki pobrane od kilku tysięcy muchołówek, aby sprawdzić, czy mikrobiom sam podlega doborowi naturalnemu.

– Jeśli okaże się, że bakterie jelitowe również ewoluują pod wpływem selekcji naturalnej, będzie to oznaczało, że stanowią ważny, dotąd niedoceniany element fizjologii wpływający na przeżywalność i sukces rozrodczy dzikich zwierząt – wyjaśnił badacz.

W przyszłości naukowcy chcą również sprawdzić, czy mikrobiom pomaga ptakom podczas dalekich migracji.

Równolegle rozpoczął się nowy projekt finansowany przez Narodowe Centrum Nauki, poświęcony ekologii koloru. Badacze chcą sprawdzić nie tylko, jakie barwy mają ptasie pióra, ale również jak zmieniają się one między kolejnymi sezonami życia oraz jak stabilność i jakość sygnału wpływa na wybór partnera. Badania będą prowadzone na Gotlandii, na wyspach Atlantyku oraz w Kostaryce, a ich uzupełnieniem będzie analiza danych dotyczących kilku tysięcy gatunków ptaków z całego świata.

Jak podkreślają naukowcy, największą wartością badań jest ich ciągłość. Tegoroczny sezon jest już 47. sezonem monitoringu populacji ptaków na Gotlandii, a krakowski zespół uczestniczy w projekcie po raz dziewiętnasty. Zdaniem prof. Drobniaka tylko wieloletnie obserwacje pozwalają wiarygodnie ocenić wpływ zmian klimatu na dzikie populacje oraz zrozumieć procesy ewolucyjne zachodzące w naturalnym środowisku. – Takie serie obserwacji należą do najcenniejszych w ekologii ewolucyjnej. Tylko dzięki nim możemy zrozumieć, jak populacje reagują na zachodzące zmiany klimatu i środowiska. Chcemy zachować ciągłość tych badań, bo ich wartość rośnie z każdym kolejnym rokiem – podsumował naukowiec. (PAP)

wl/ zan/