Para ilmuwan mengatakan perubahan iklim bukanlah alasan mengapa ukuran burung menyusut

Perubahan iklim bukanlah alasan mengapa ukuran burung yang bermigrasi di Amerika Utara menyusut, kata sebuah studi baru.

Para peneliti di University of Michigan menganalisis lebih dari 70.000 burung migran yang dikumpulkan setelah menabrak bangunan sejak tahun 1970-an.

Tim mengungkapkan pada 2019 bahwa ada penurunan ‘signifikan secara statistik’ dalam ukuran tubuh burung, sementara sayap mereka menjadi sedikit lebih panjang.

Awalnya, mereka percaya bahwa perubahan itu adalah adaptasi evolusioner untuk menangani migrasi awal musim semi, yang disebabkan oleh perubahan iklim.

Tetapi tim sekarang telah mengungkapkan bahwa burung-burung itu berubah dalam ukuran dan bentuk secara independen dari perubahan waktu migrasi mereka.

Mereka mengatakan sejauh mana perubahan fisik merupakan penyebab perubahan iklim “memerlukan pertimbangan yang cermat.”

Gulir ke bawah untuk videonya

Digambarkan adalah beberapa spesimen dari koleksi Field Collection, termasuk padang rumput timur, paling kiri, dan bunting nila, paling kanan

“Kita tahu bahwa morfologi burung memiliki dampak signifikan pada efisiensi dan kecepatan terbang,” kata penulis studi Markita Zimova, ahli biologi evolusi di University of Michigan.

Jadi kami penasaran apakah tekanan lingkungan untuk mendorong migrasi musim semi akan mengarah pada seleksi alam untuk sayap yang lebih panjang.

Kami menemukan bahwa burung berubah dalam ukuran dan bentuk secara independen dari perubahan waktu migrasi mereka, yang mengejutkan.

“Perubahan fenologis” – pergeseran waktu siklus tahunan hewan, seperti waktu migrasi – umumnya dilihat sebagai akibat dari perubahan iklim.

Burung pipit tenggorokan putih dari koleksi Field Museum, dikumpulkan setelah menabrak jendela di Chicago

Burung pipit tenggorokan putih dari koleksi Field Museum, dikumpulkan setelah menabrak jendela di Chicago

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa burung bermigrasi lebih awal di musim semi saat dunia menghangat, menciptakan “tekanan evolusioner” untuk bermigrasi lebih cepat dan mencapai tempat berkembang biak lebih awal.

Para ilmuwan juga telah lama mengetahui bahwa beberapa spesies lebih kecil di bagian yang lebih hangat dari habitat mereka – sebuah pola yang disebut “aturan Bergmann,” dinamai ahli biologi Jerman abad ke-19 Karl Bergmann.

Satu penjelasan untuk aturan Bergman adalah bahwa hewan yang lebih besar memiliki rasio luas permukaan terhadap volume yang lebih rendah daripada hewan yang lebih kecil, sehingga mereka memancarkan lebih sedikit panas dan tetap lebih hangat di iklim yang lebih dingin.

Volume lebih kecil, kehilangan panas lebih besar

Semakin besar rasio luas permukaan hewan terhadap volume, semakin banyak panas yang hilang relatif terhadap ukurannya.

Semakin besar hewan, semakin kecil rasio luas permukaan terhadap volume, dan oleh karena itu semakin sedikit area relatif untuk kehilangan panas.

Ini berarti bahwa untuk hewan dengan bentuk serupa dengan ukuran berbeda, hewan besar akan lebih mudah mempertahankan suhunya.

Dengan kata lain, menjadi lebih besar berarti menjadi lebih hangat.

Sumber: Lance Mangham

Menerapkan aturan Bergmann, para peneliti mengidentifikasi penjelasan yang mungkin untuk pengurangan ukuran tubuh.

Perubahan iklim (dan iklim yang lebih hangat) dapat secara efektif mengurangi kebutuhan akan taktik evolusioner ini.

Dengan kata lain, burung menjadi lebih kecil karena mereka tidak perlu tetap hangat.

Ini masih terjadi – tetapi temuan baru bertentangan dengan saran bahwa perubahan sebelumnya dalam migrasi dan ukuran tubuh terkait.

Baik studi baru maupun makalah 2019, yang awalnya menggambarkan perubahan ukuran tubuh dan panjang sayap, didasarkan pada analisis 70.716 sampel burung dari 52 spesies di Field Museum di Chicago, Illinois.

Koleksinya berfokus pada burung penyanyi bertubuh kecil, dengan spesies burung pipit, warbler dan sariawan merupakan mayoritas dari yang dipelajari.

Burung dikumpulkan setelah bertabrakan dengan bangunan Chicago selama migrasi musim semi dan gugur antara tahun 1978 dan 2016.

Selama studi 2019, suhu terlihat di tempat berkembang biak musim panas untuk burung di utara Chicago sekitar 1,8 derajat Fahrenheit (1 derajat Celcius).

Untuk studi baru ini, para peneliti menguji hubungan antara perubahan ukuran (perubahan morfologis) dan migrasi awal musim semi – apa yang dikenal dalam biologi sebagai “perubahan fenologis.”

Ahli Ornitologi dan Direktur Koleksi di Museum Lapangan David Willard.  Pada 2019, tim mengukur 70.716 burung dari 52 spesies sebagai bagian dari penelitian, mencatat ukuran dan bentuk tubuh mereka.

Ahli Ornitologi dan Direktur Koleksi di Museum Lapangan David Willard. Pada 2019, tim mengukur 70.716 burung dari 52 spesies sebagai bagian dari penelitian, mencatat ukuran dan bentuk tubuh mereka.

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa burung bermigrasi lebih awal di musim semi saat dunia menghangat.  Dalam foto adalah burung pipit leher putih dalam koleksi Field Museum di Chicago

Berbagai penelitian telah menunjukkan bahwa burung bermigrasi lebih awal di musim semi saat dunia menghangat. Dalam foto adalah burung pipit leher putih dalam koleksi Field Museum di Chicago

Tanpa diduga, mereka menemukan bahwa perubahan morfologis dan fenologis terjadi secara paralel tetapi tampaknya tidak terkait atau ‘terpisah’.

Secara umum, burung yang bersarang di belahan bumi utara cenderung bermigrasi ke utara pada musim semi untuk memanfaatkan meningkatnya jumlah serangga dan tanaman yang muncul serta banyaknya lokasi bersarang.

Pada musim gugur, ketika suhu mulai turun dan serangga serta nutrisi lain menjadi lebih tersedia, burung-burung bergerak ke selatan lagi.

Para peneliti juga mengungkapkan bahwa migran awal musim semi sekarang tiba sekitar lima hari lebih cepat daripada yang mereka lakukan empat dekade lalu, sementara migran awal musim gugur menuju selatan sekitar 10 hari lebih awal dari biasanya.

Juga, para migran musim gugur terakhir yang pergi sekarang pergi sekitar seminggu lebih lambat dari biasanya, dan oleh karena itu, secara umum, periode musim migrasi musim gugur telah sangat diperpanjang.

Digambarkan adalah beberapa dari ribuan burung dalam koleksi Field Museum

Digambarkan adalah beberapa dari ribuan burung dalam koleksi Field Museum

“Tidak biasa memiliki kumpulan data yang dapat memberikan wawasan tentang berbagai aspek perubahan global – seperti fenologi dan morfologi – pada saat yang sama,” kata penulis studi senior Ben Winger di University of Michigan.

Saya terkesan bahwa data tumbukan dengan jelas menunjukkan bukti kemajuan migrasi pegas.

Pengamat tabrakan di Chicago telah mengumpulkan data ini tentang tabrakan bangunan burung selama 40 tahun.

Sementara itu, burung mengubah waktu pola migrasi mereka dengan cara yang tidak terlihat sampai kumpulan data diperiksa secara keseluruhan.

Studi baru ini diterbitkan di Jurnal Ekologi Hewan.

Tubuh lebih kecil, sayap lebih panjang: Apa yang dilaporkan tim pada 2019?

Pada tahun 2019 dalam jurnal Ecology Letters, tim yang dipimpin oleh University of Michigan melaporkan bahwa hampir 52 spesies burung yang dianalisis mengalami penurunan ukuran tubuh dan peningkatan panjang sayap secara bersamaan sejak 1978.

“Kami memiliki alasan yang baik untuk memperkirakan bahwa peningkatan suhu akan menyebabkan penurunan ukuran tubuh, berdasarkan penelitian sebelumnya,” kata penulis penelitian dan ahli burung Brian Weeks, dari University of Michigan, pada saat itu.

Hal yang mengejutkan adalah betapa konsistennya itu. Saya sangat terkejut bahwa semua spesies ini merespons dengan cara yang serupa.

Pada saat itu, para ahli mengaitkan pengurangan ukuran tubuh yang terukur dengan suhu yang lebih hangat di tempat berkembang biak burung.

Karena tubuh yang lebih kecil lebih efisien dalam membuang panas, burung yang lebih kecil mungkin memperoleh keunggulan kompetitif, disukai oleh seleksi alam.

Tetapi penelitian sebelumnya tidak menguji untuk melihat apakah perubahan ukuran tubuh dan panjang sayap didorong oleh perubahan terkait iklim dalam waktu migrasi.

Dalam studi Juni 2021 yang diterbitkan dalam Journal of Animal Ecology, mereka menguji tautan ini.

Untuk masing-masing dari 52 spesies, para peneliti memperkirakan tren temporal dalam morfologi dan perubahan waktu migrasi.

Mereka kemudian menguji hubungan antara tingkat spesies spesifik dari perubahan fenologi dan morfologi, dengan mempertimbangkan efek potensial dari jarak migrasi dan garis lintang perkembangbiakan.

“Perubahan fenologis” mengacu pada perubahan waktu siklus tahunan hewan, seperti waktu migrasi, sedangkan “morfologi” mengacu pada bentuk dan ukuran tubuh.

Para peneliti tidak menemukan bukti bahwa tingkat perubahan fenologis selama bertahun-tahun adalah prediksi tingkat perubahan simultan dalam fitur morfologi.

Dengan kata lain, perilaku migrasi dini akibat perubahan iklim tidak bisa disalahkan karena ukuran tubuh yang kecil, sebagaimana dicatat dalam studi tahun 2019.

Kemajuan dalam fenologi, seperti pembungaan awal musim semi dari tanaman berbunga, dan perubahan morfologi, termasuk pengurangan ukuran tubuh, adalah di antara respons biologis yang paling umum terhadap suhu pemanasan global.

Banyak penelitian tentang respon tumbuhan dan hewan terhadap adaptasi terhadap pemanasan iklim telah melihat perubahan fenologis atau morfologis, tetapi hanya sedikit yang mampu memeriksa keduanya pada saat yang bersamaan.

Kedalaman set data museum lapangan memungkinkan tim yang dipimpin UM untuk secara bersamaan memeriksa berbagai tanggapan terhadap pemanasan global dan menguji hubungan di antara mereka.

“Sering diasumsikan bahwa perubahan morfologi yang didorong oleh iklim dan perubahan waktu migrasi harus berinteraksi untuk memfasilitasi atau membatasi respons adaptif terhadap perubahan iklim,” kata Weeks.

“Tapi ini belum sepengetahuan saya telah diuji secara eksperimental dalam skala besar, sampai saat ini, karena kurangnya data.”

We will be happy to hear your thoughts

Leave a reply

Media SUMSELGO