Forscher nutzen Big Data, um die Koexistenztaktiken der Vögel besser zu verstehen

Vögel verfügen wahrscheinlich über kluge Erkenntnisse über das Zusammenleben in beliebten Lebensräumen, insbesondere angesichts des drohenden Klimawandels. Aber die Nutzung dieses Wissens birgt eine große Hürde: zu wissen, wie zahlreiche Vögel in riesigen Umgebungen erfolgreich zusammenleben.

In einem Artikel mit dem Titel „Ein Umweltlebensraumgradient und eine Segregation innerhalb des Lebensraums ermöglichen die Koexistenz ökologisch ähnlicher Vogelarten“, in dem Verfahren der Royal Society BWissenschaftler der Michigan State University (MSU) haben Schicht für Schicht aus großen Datenmengen zurückgeblättert, um reale Antworten herauszufinden, die bisher hauptsächlich in Experimenten im kleinen Maßstab erforscht wurden.

Sam Ayebare, ein Ph.D. Kandidat aus Uganda, hat die Arbeit geleitet, die die ersten Schritte zum Verständnis darstellt, wie so viele Vögel in der riesigen Ökosystemregion Albertine Rift in Ost-Zentralafrika koexistieren können. In diesem Biodiversitäts-Hotspot leben mehr Vögel als irgendwo sonst auf dem afrikanischen Kontinent – ​​einer wahren Metropole voller Federn.

„Wir wollen verstehen, wie Arten – in diesem Fall Vögel – zusammenleben, ohne sich gegenseitig in die Ausrottung zu treiben“, sagte Ayebare. „Um eine Art zu schützen, muss man zunächst verstehen, wo sie sich befindet und warum.“

Frühere Methoden, um zu verstehen, wie Tiere, Vögel oder Insekten den Weltraum nutzen, beruhten auf Experimenten in Labors oder auf kleinen Grundstücken. Schaffen Sie einen wünschenswerten Raum und sehen Sie dann, welche Kreatur kommt oder bleibt.

Als Teil des Quantitative Ecology Lab der MSU verstand Ayebare jedoch, dass in den riesigen Datenmengen, die Wissenschaftler an 519 Probenahmestellen in einem Bergwald in der vielfältigen Region des Albertine Rift gesammelt hatten, noch mehr Wahrheit verborgen war. Wissenschaftler wählten strategisch Landpunkte über große Höhen- und Umweltgefälle hinweg aus und zeichneten alle Vögel auf, die über einen festgelegten Zeitraum gesehen oder gehört wurden. Dies führte zur Identifizierung von über 6.000 Individuen in 129 Arten.

Diese Beobachtungsdaten wurden mit spezifischen Informationen über Temperatur, Niederschlag und Datenbanken abgeglichen, die die Ernährungspräferenzen der Arten, Aktivitätsmuster, Körpergrößen und die Nutzung des Walddachs als Nahrung und Unterschlupf verfolgen.

Die Verwaltung riesiger Informationsmengen aus vielen verschiedenen Quellen ist, als würde man in einer Schatztruhe graben und die Edelsteine ​​finden, die in einem riesigen, komplizierten Puzzle verborgen sind. Der Labor für quantitative Ökologieunter der Leitung von Elise Zipkin, einer außerordentlichen Professorin für integrative Biologie, entwickelt statistische Modelle, um einige der alarmierendsten Naturrätsel der Welt an der Schnittstelle von Ökologie, Naturschutzbiologie und dem Management der biologischen Vielfalt zu entschlüsseln. Die Mission: verstehen und vorhersagen, wie und warum sich die Natur verändert, welche Folgen diese Veränderungen haben und was getan werden kann, um den Verlust der biologischen Vielfalt einzudämmen.

„Wir interessieren uns für die Umstände, die das Gedeihen der Artenvielfalt ermöglichen – was macht das Zusammenleben der Arten möglich?“ Sagte Zipkin. „Im modernen Zeitalter steht die Artenvielfalt unter großem Druck. Es hilft zu verstehen, welche Arten von Bedingungen auf sehr kleinem bis sehr großem Maßstab den Artenschutz erleichtern können.“

Durch die Untersuchung neuer Erkenntnisse über den Lebensraum der Vögel anhand einer weiteren Frage und weiterer Daten konnten Ayebare und sein Team herausfinden, wo sich verschiedene Arten aufhielten und wie sie es schafften, zusammenzuleben.

Zu ihren Erkenntnissen gehörte, dass Vögel ihre Lebensraumnutzung entlang von Umweltgradienten aufteilen: Temperatur, Niederschlag und Arten der Waldvegetation. Innerhalb der Hauptlebensräume verschiedener Artengruppen konnten die Wissenschaftler erkennen, dass Vögel ähnlicher Arten das Territorium innerhalb des Lebensraums aufteilen – einige nutzen das Blätterdach, andere erheben Anspruch auf tiefere Ebenen eines Waldes. Die Daten offenbarten einen Eindruck von den unterschiedlichen Überlebensstrategien der Vögel.

„Arten haben sich über Millionen von Jahren organisiert“, sagte Ayebare. „Wir wollen Wege entwickeln, um herauszufinden, was sie als nächstes tun werden, um zu überleben.“

Die Umsetzung großer Datenmengen in große Erkenntnisse erfordert Hartnäckigkeit, sagte Zipkin. „Sams Vertrautheit mit der Gegend ermöglichte es ihm, die Frage, wie Vogelarten im Albertine-Graben über räumliche Maßstäbe hinweg koexistieren, wirklich zu spüren.“

Zipkin ist zusammen mit Co-Autor Jeffrey Doser Direktor des Ökologie-, Evolutions- und Verhaltensprogramms der MSU, dem Ayebare angehört. Der Artikel wurde auch von Andrew J. Plumptre von BirdLife International und der Universität Cambridge, Isaiah Owiunji von der Kabale University in Uganda und Hamlet Mugabe von der Wildlife Conservation Society in Uganda verfasst.