Las aves migratorias reducen su tamaño a medida que el clima se calienta

4 de diciembre de 2019.- Las aves migratorias de América del Norte se han vuelto más pequeñas en las últimas cuatro décadas, y sus alas se han vuelto un poco más largas. Ambos cambios parecen ser respuestas a un clima más cálido.

Esos son los principales hallazgos de un nuevo análisis dirigido por la Universidad de Michigan de un conjunto de datos de unas 70 mil aves migratorias norteamericanas de 52 especies que murieron cuando colisionaron con edificios en Chicago.

Desde 1978, el personal y los voluntarios del Field Museum han recuperado pájaros muertos que colisionaron con los edificios de Chicago durante las migraciones de primavera y otoño. Para cada muestra se realizan múltiples mediciones corporales.

El equipo de investigación analizó este conjunto de datos notablemente detallado para buscar tendencias en el tamaño y la forma del cuerpo. Los biólogos descubrieron que, desde 1978 hasta 2016, el tamaño corporal disminuyó en las 52 especies, con disminuciones estadísticamente significativas en 49.

Durante el mismo período, la longitud del ala aumentó significativamente en 40 especies. Los hallazgos se publicaron en la revista especializada Ecology Letters.

“Teníamos buenas razones para esperar que el aumento de las temperaturas llevaría a reducciones en el tamaño corporal, según estudios previos. Lo sorprendente fue lo consistente que era», dijo el autor principal del estudio, Brian Weeks, profesor asistente de la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la Universidad de Michigan.

«Me sorprendió increíblemente que todas estas especies estén respondiendo de manera similar”.

El autor senior de la investigación fue Benjamin Winger, del Departamento de Ecología y Biología Evolutiva de la UM y el Museo de Zoología. Brian Weeks trabajó en el proyecto como investigador postdoctoral en el laboratorio de Winger.

Los coautores incluyen a David E. Willard, el ornitólogo de Field Museum y gerente emérito de colecciones que midió las 70 mil 716 aves analizadas en el estudio.

El nuevo estudio es el análisis basado en muestras más grandes de las respuestas del tamaño del cuerpo al calentamiento reciente, y muestra las respuestas a gran escala más consistentes para un grupo diverso de aves, dijo Weeks.

Según los investigadores, varias líneas de evidencia sugieren una relación causal entre el calentamiento de las temperaturas y las disminuciones observadas en el tamaño del cuerpo aviar.

La evidencia más sólida es que, incrustadas en las tendencias a largo plazo de disminución del tamaño corporal y aumento de la temperatura, existen numerosas fluctuaciones a corto plazo en el tamaño y la temperatura corporal que parecen estar sincronizadas.

«Los períodos de calentamiento rápido son seguidos muy de cerca por los períodos de disminución del tamaño corporal y viceversa», dijo Weeks. «Ser capaz de mostrar ese tipo de detalles en un estudio morfológico es exclusivo de nuestro trabajo, que yo sepa, y se debe completamente a la calidad del conjunto de datos que generó David Willard».

«Realmente ha sido un esfuerzo mayúsculo por parte de Dave y otros en el Field Museum, incluida la coautora Mary Hennen para obtener datos tan valiosos de aves que de otro modo podrían haberse descartado después de que murieran por colisiones en los edificios», dijo Winger.

Dentro de las especies animales, los individuos tienden a ser más pequeños en las partes más cálidas de su área de distribución, un patrón conocido como la regla de Bergmann. Y aunque la posibilidad de reducir el tamaño corporal en respuesta al calentamiento global actual ha sido sugerida durante décadas, la evidencia que respalda la idea sigue siendo mixta.

La incertidumbre probablemente se deba, en parte, a la escasez de conjuntos de datos como el tesoro del Field Museum.

Para cada ave, Willard midió la longitud de un hueso inferior de la pierna llamado tarso, longitud del pico, longitud del ala y masa corporal. En las aves, la longitud del tarso se considera la medida individual más precisa de la variación dentro de la especie en el tamaño del cuerpo.

El análisis de datos reveló que:

• Tres medidas de tamaño corporal: longitud del tarso, masa corporal y PC1, una medida común del tamaño corporal general que combina varias mediciones clave de partes del cuerpo, mostraron disminuciones estadísticamente significativas. La longitud del tarso disminuyó 2.4% entre las especies.
• La longitud del ala mostró un aumento medio de 1.3%. Las especies con las disminuciones más rápidas en la longitud del tarso también mostraron las ganancias más rápidas en la longitud del ala.
• La temperatura media del verano se asoció de manera significativa de forma negativa con el tamaño del cuerpo del ave, lo que quiere decir que el tamaño del cuerpo disminuyó significativamente a medida que las temperaturas se calentaron. Las temperaturas en las zonas de reproducción de verano de las aves al norte de Chicago aumentaron aproximadamente 1 grado Celsius (1.8 grados Fahrenheit) en el transcurso del estudio.

Los estudios sobre la respuesta de las plantas y los animales al cambio climático a menudo se centran en los cambios en el rango geográfico de una especie o el momento de eventos como la floración y la migración en primavera. La consistencia de las reducciones del tamaño del cuerpo reportadas en el nuevo estudio sugiere que tales cambios deberían agregarse a la lista de desafíos que enfrenta la vida silvestre en un mundo que se calienta rápidamente, dijo Weeks.

«Está claro que hay un tercer componente, los cambios en el tamaño y la forma del cuerpo, que probablemente va a interactuar con los cambios en el rango y los cambios en el tiempo para determinar qué tan efectivamente una especie puede responder al cambio climático», dijo.

La migración de aves a larga distancia es una de las hazañas más impresionantes del reino animal. Las demandas energéticas extremas de volar miles de millas han moldeado la morfología de las aves migratorias, su forma y estructura, para un vuelo eficiente.

Los autores del artículo de Ecology Letters sugieren que las reducciones del tamaño del cuerpo son una respuesta al calentamiento climático y que el aumento de la longitud del ala puede ayudar a compensar las pérdidas de masa corporal.

Los investigadores planean probar esa idea en un proyecto de seguimiento, que nuevamente utilizará el conjunto de datos del Field Museum. También analizarán más a fondo el mecanismo detrás de los cambios en el tamaño y la forma del cuerpo y si son el resultado de un proceso llamado plasticidad del desarrollo, la capacidad de un individuo para modificar su desarrollo en respuesta a las condiciones ambientales cambiantes.

Las aves analizadas en el estudio son pájaros cantores de cuerpo pequeño que se reproducen al norte de Chicago en el verano y migran a través de la región en grandes cantidades. Varias especies de gorriones, currucas y tordos constituyen la mayoría del conjunto de datos, con miles de individuos de cada especie documentados como colisiones letales.

Los cambios observados en el tamaño y la forma del cuerpo de las aves son sutiles, como máximo, un par de gramos de diferencia en la masa corporal y unos pocos milímetros en la longitud del ala, y no son detectables a simple vista. El conjunto de datos de colisión de aves del Field Museum destaca el valor de las colecciones de muestras de museos de historia natural, que ayudan a los científicos a comprender cómo cambia la naturaleza a través del tiempo, señalan los autores.

«Cuando comenzamos a recopilar los datos analizados en este estudio, estábamos abordando algunas preguntas simples sobre las variaciones año a año y de temporada a temporada en las aves», dijo Willard del Field Museum. “La frase ‘cambio climático’ como fenómeno moderno apenas estaba en el horizonte. Los resultados de este estudio resaltan la importancia de los conjuntos de datos a largo plazo para identificar y analizar las tendencias causadas por los cambios en nuestro entorno «.

Los autores del artículo de Ecology Letters, además de Weeks, Winger, Willard y Hennen, son Marketa Zimova del Institute for Global Change Biology en la Escuela de Medio Ambiente y Sostenibilidad de la UM, la ex estudiante de pregrado de la UM Aspen A. Ellis y Max L. Witynski, del Field Museum.

Los fondos para el estudio fueron provistos por el Field Museum y el Departamento de Ecología y Evolución de la Universidad de Michigan, el Museo de Zoología y el Instituto de Biología del Cambio Global.

*La información contenida en este texto, y las fotografías, fueron generadas por la Universidad de Michigan