Stellen Sie sich den Globus vor, der sich lautlos im Weltraum dreht. Seine Pole und sein Mittelpunkt, der Äquator, bleiben für die Dauer des jährlichen Umlaufs der Erde um die Sonne thermisch gesehen relativ stabil. In den Zwischenräumen – den gemäßigten Zonen der Erde – gibt es Jahreszeiten mit ihren charakteristischen Temperaturextremen.
Daraus würde folgen, dass Tiere, die sich in jeder dieser Zonen entwickelt haben, physiologisch zu ihnen passen sollten. Wir gehen davon aus, dass tropische Tiere ein gewisses Maß an Hitze vertragen, aber keine starken Temperaturschwankungen. Dies scheint bei tropischen Ektothermen oder „kaltblütigen“ Tieren wie Amphibien, Reptilien und Insekten der Fall zu sein. In einer einzigartigen Studie über „warmblütige“ Endothermen fand ein Team der University of Illinois Urbana-Champaign jedoch heraus, dass tropische Vögel problemlos mit thermischen Schwankungen umgehen können.
„Wir haben die Klimavariabilitätshypothese getestet, die vorhersagt, dass Organismen mit Variationen nicht umgehen können, weil sie diese im Laufe der Evolution nicht gesehen haben“, sagte der Co-Autor der Studie, Jeff Brawn, emeritierter Professor am Department of Natural Resources and Environmental Sciences (NRES). ), Teil des College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences (ACES) in Illinois.
„Das mag für Ektothermen stimmen, aber für Vögel in den Neotropika gibt es noch keine Beweise. Jetzt wissen wir, dass sie damit umgehen können.“
Der Klimawandel kann die durchschnittliche Jahrestemperatur in den Tropen sowie in Mikroklimata wie Waldrändern oder Baumkronen erhöhen. Die Studie liefert die Gewissheit, dass tropische Vögel, zumindest wenn man nur die Temperatur betrachtet, in Ordnung sein sollten. Warum spielt das eine Rolle?
„Allein in den Neotropika leben 40 % der Vogelarten der Welt. Wer sich für Vögel interessiert, sollte sich auch darum kümmern, was in den Tropen passiert“, sagte Brawn. „Außerdem sind Vögel wichtig für die Gesamtintegrität tropischer Waldsysteme, da sie Insektenpopulationen zurückhalten, die Bäume schädigen könnten.“
Brawn und Co-Autor Henry Pollock, der als Postdoktorand am NRES forschte, zeigten bereits, dass sowohl gemäßigte als auch tropische Vögel extremen Temperaturen standhalten können, und widerlegten damit die Hypothese der Klimavariabilität über die Breitengrade hinweg. Ihre neue Studie erklärt, ob Variationen innerhalb von Lebensräumen für bestimmte Gruppen tropischer Vögel von Bedeutung sind.
Viele tropische Vögel verbringen ihr Leben tief im Unterholz des Waldes. Ihre großen Augen lassen darauf schließen, dass sie gut an die Dunkelheit angepasst sind, wo die Temperaturen relativ kühl und stabil bleiben. Umgekehrt flitzen andere Vogelgruppen zwischen dem Blätterdach und dem Boden des Waldes hindurch oder in Waldlücken und -rändern hinein und wieder heraus. Diese Vögel, so argumentierte Pollock, könnten Temperaturschwankungen toleranter gegenüberstehen als ihre Artgenossen im Unterholz.
Er fing Vögel von 89 Arten in Panama und maß mithilfe einer Technik namens Respirometrie deren Stoffwechselraten über verschiedene Temperaturbereiche hinweg. Die Vögel wurden sicher gekühlt und nach dem Test in ihre Lebensräume zurückgebracht. Er nutzte auch Langzeitdaten von Wetterstationen des Smithsonian Tropical Research Institute, um Temperaturunterschiede zwischen den Mikroklimata der Wälder zu dokumentieren.
„Wenn man die Temperatur in einem offenen Gebiet oder im Wald misst, gibt es große Unterschiede“, sagte Pollock, jetzt Geschäftsführer des Southern Plains Land Trust. „Aber wir fanden keine Hinweise darauf, dass diese Unterschiede zu einer größeren Temperaturtoleranz bei Gruppen tropischer Vögel führten.“
Langzeitbeobachtungen deuten darauf hin, dass bestimmte Vogelgruppen mit größerer Wahrscheinlichkeit zurückgehen, wenn tropische Wälder aufgrund der Abholzung fragmentiert werden, was ein zunehmendes Phänomen ist. Am stärksten betroffen sind insektenfressende Unterholzvögel. Jahrzehntelang glaubten tropische Ornithologen, dass enge Temperaturtoleranzen für den Rückgang der Unterholzvögel verantwortlich sein könnten, doch diese Studie legt etwas anderes nahe.
Pollock weist schnell darauf hin, dass er nur einen Aspekt der thermischen Umgebung eines Organismus gemessen hat. In der realen Welt steigt die Temperatur nicht isoliert an; Wenn die Temperatur steigt, steigt normalerweise auch die Sonneneinstrahlung. Auch Luftfeuchtigkeit und Niederschlag spielen eine Rolle. Und all diese Dinge sind Teil der Gleichung mit Lebensraumverlust und Klimawandel.
Dennoch kann ein Aspekt der Klimavariabilitäts- und Mikroklima-Hypothese für tropische Vögel vorerst außer Kraft gesetzt werden.
„Heutzutage gibt es nur sehr wenige gute Nachrichten für tropische Vögel, aber es ist beruhigend, dass wir einen Faktor eliminiert haben, der dafür verantwortlich ist, was beim Klimawandel schief gehen könnte. Das ist eigentlich keine Überraschung; Vögel sind sehr anpassungsfähig“, sagte Brawn. „Die Hitzetoleranz allein stellt eine unvollständige Situation dar, aber dies ist ein weiterer empirischer Beweis dafür, dass tropische Vögel möglicherweise ein gewisses Maß davon tolerieren können, wenn es wärmer wird.“
Die Ergebnisse sind veröffentlicht im Tagebuch Ökologie.
Mehr Informationen:
Henry S. Pollock et al., Zweideutige Unterstützung der Klimavariabilitätshypothese innerhalb einer neotropischen Vogelgemeinschaft, Ökologie (2023). DOI: 10.1002/ecy.4206