Opera mydlana z życia łysek amerykańskich, część II

Lack, dyrektor Edward Grey Institute of Ornithology w Oxfordzie w latach 1945-73, postawił wpływową hipotezę o ewolucji wielkości lęgu. Sformułował ją w kategoriach doboru indywidualnego – dlaczego samice odnoszą korzyści ze złożenia danej liczby jaj – i jego idee odegrały rolę w wielkiej debacie w owym czasie o tym, czy dobór naturalny działa  na poziomie jednostek, czy grup/populacji. Zwyciężył dobór indywidualny.   

By móc badać życie rodzinne łysek, musieliśmy znaleźć ich gniazda i śledzić losy każdego jaja od złożenia, poprzez wykluwanie, do niezależności od rodziców pod koniec sezonu rozrodczego.

Poniżej: studentka wolontariuszka sprawdza gniazdo, żeby zobaczyć, ile jest w nim jaj i pisakiem Sharpie Marker oznacza każde nowe jajo. Łyski składają jedno jajo dziennie i w latach, kiedy codziennie sprawdzaliśmy gniazda, wiedzieliśmy dokładnie, w jakiej kolejności jaja w gnieździe zostały złożone.

Gniazdo z jajami oznaczonymi indywidualnymi numerami:

Do pewnych badanych kwestii musieliśmy wiedzieć, z którego jaja wykluło się każde pisklę, więc używałem techniki zwanej pip-marking, od dawna używanej przez biologów badających ptactwo wodne. Kiedy jajo zaczyna się wykluwać, pisklę robi dziobem małą dziurkę przy czubku jaja. Wtedy dokładnie wiadomo, gdzie są w jaju jego stopy, bo pisklęta zawsze zwracają ciało w tym samym kierunku. Można zrobić mały otwór w skorupce w miejscu blisko stopy i wyciągnąć ją. Biolodzy badający kaczki przyczepiają mały, metalowy znaczek z numerem do błony w stopie kaczęcia; łyski nie mają błony, przycinałem więc pazur; po wykluciu się szukałem pisklęcia z przyciętym pazurem. Nie mam dobrego zdjęcia dla tej techniki u łysek, ale tutaj jest zdjęcie kaczęcia Bucephala podczas oznakowywania w jaju.

Łyski składają dość duże lęgi (przeciętnie 9 jaj, z rozrzutem od 4 do 15 jaj). Większość jaj wykluwa się, ale tylko około 50% piskląt w populacji przeżywa. Na poziomie rodziny, jedni rodzice wychowują niemal wszystkie pisklęta, podczas gdy innym udaje się wychować zaledwie jedno lub dwoje. Ogólnie nazywamy tę śmiertelność piskląt „redukcją lęgową”.

Kiedy pisklęta są małe, rodzice muszą je karmić, bo inaczej zagłodzą się. Poniżej rodzic daje pisklęciu maleńki kąsek.

Dlaczego ginie tak wiele piskląt łysek? Podejrzewałem, że winne jest zagłodzenie, bo podczas naszych obserwacji niektóre pisklęta były rzadko karmione przez rodziców, a niektóre w ogóle nie były karmione. Codziennie starannie sprawdzałem kilka terytoriów, żeby zobaczyć, czy znajdę zwłoki piskląt, które znikały i nie trwało długo zanim potwierdziłem zagłodzenie. Terytoria były usiane martwymi pisklętami i wszystkie miały niedowagę w stosunku do przewidywanej wagi na podstawie wielkości ich nóg.

Poniżej: Ohydna twarz zagłodzenia – kilka martwych piskląt, jakie znalazłem na terytoriach ich rodziców.

Przeżycie pisklęcia łyski jest mocno związane z kolejnością wykluwania. Łyski wykazują skrajną „asynchroniczność wykluwania”, w którym wykluwanie jest zróżnicowane. Rodzice osiągają to przez rozpoczęcie wysiadywania na długo zanim wszystkie jaja zostały złożone, co powoduje, że najwcześniej złożone jaja wykluwają się przed później złożonymi. Przeciętny rozrzut wykluwania od pierwszego do ostatniego wyklutego pisklęcia w lęgu wynosi pięć dni, ale w skrajnych wypadkach różnica wieku może dochodzić do ośmiu i dziewięciu dni. To te młodsze, później wyklute pisklęta na ogół głodują i korelacja między ryzykiem zagłodzenia a kolejnością wykluwania jest bardzo silna.

Nie mam dobrego zdjęcia asynchroniczności wykluwania u łysek, ale zdjęcie uszatki błotnej, gniazdującej na ziemi sowy, pokazuje ten wzór (zdjęcie zrobione koło Kingston Ontario). Proszę zauważyć różnicę wielkości między pisklętami – i jedno jajo jeszcze nie wyklute! Kilka z tych piskląt już opuściło gniazdo i chowały się w pobliskiej trawie, trzeba więc było je złapać do portretu rodzinnego.

Cała ta śmierć i zniszczenie w rodzinach łysek wydają się marnotrawne i niepotrzebne – po co składać tak wiele jaj, skoro nie można wychować piskląt? Tutaj także David Lack dostarczył kluczowego zrozumienia redukcji lęgowej. Budując na swojej koncepcji, że wielkość lęgu jest zdeterminowana ilością pokarmu, jaką rodzice mogą dostarczyć swojej rodzinie, Lack zrozumiał, że nie zawsze da się przewidzieć ilości dostępnego pokarmu podczas składania jaj. Rozwiązaniem byłoby optymistyczne złożenie jaj na najlepsze możliwe warunki, a następnie, w razie potrzeby, pozwolenie, by redukcja lęgowa przystosowała rozmiar rodziny do rzeczywistej podaży pokarmu. [Dla entuzjastów Monty Python: proszę zauważyć podobieństwo do skeczu „The Meaning of Life” o wielkości rodziny katolickiej. Życie jest nieprzewidywalne, tata nagle traci pracę w fabryce i olbrzymią liczbę dzieci w rodzinie trzeba sprzedać na eksperymenty naukowe.]

Poniżej: dwa w pełni wyrośnięte pisklęta-szczęściarze, którym udało się przebrnąć przez trudności dzieciństwa. Proszę zauważyć, że pisklętom brakuje „tarczy frontowej” ich rodzica (ptak pośrodku) – przedłużenia dzioba na obszar czoła. U niektórych chruścieli tarcza frontowa” jest oznaką statusu, który wskazuje na zdolność do walki – ptaki z większymi tarczami są dominujące. Tak może być również u łysek.

Łyski wydają się całkiem dobrze pasować do koncepcji Lacka o redukcji lęgu. Fakt, że jedni rodzice wychowują jedno pisklę, a inni dziesięcioro, z pewnością sugeruje, że podaż pokarmu dla dzieci jest różna w różnych rodzinach. Obserwacja zaś, że ptaki z małymi rodzinami nadal składają dziewięć lub dziesięć jaj, sugeruje, że łyski nie są zbyt dobre w przewidywaniu podaży pokarmu dla piskląt, kiedy składają jaja. Mogę wyobrazić sobie parę możliwych wyjaśnień, dlaczego rodzice łyski nie potrafią przewidzieć ilości pokarmu, ale są to czyste spekulacje. Po pierwsze, rozmiar rodziny koreluje z rozmiarem terytorium, więc może łyski nie mogą liczyć na zachowanie granic swojego terytorium przez cały sezon. Ponadto, moje badanie zaobrączkowanych łysek ujawniło wzór niezwykły dla ptaków – niemal żaden dorosły ptak, którego oznakowałem, nigdy nie wrócił w następnym sezonie rozrodczym na te same mokradła. Łyski żyją znacznie dłużej niż rok, znaczy to więc, że muszą rozmnażać się co roku w innym miejscu. Zmiana miejsca rozmnażania znaczyłaby, że łyski nie mają wcześniejszej informacji, jak wydajne są moczary, jeśli chodzi o pokarm dla piskląt.

Mimo znacznego głodu wśród piskląt rodziny łysek spędzają dużo czasu na obijaniu się i czyszczeniu piórek. Co tam dzieciaki – rodzice potrzebują trochę czasu dla siebie.

Wróćmy do asynchroniczności lęgowej. David Lack sądził, że najważniejszą funkcją asynchroniczności lęgowej jest ułatwienie redukcji lęgowej; jeśli żywność jest ograniczona, różnica wielkości między pisklętami tworzy konkurencyjne różnice, które pozwalają na szybkie, skuteczne wybicie nadmiaru piskląt. Fakt, że przeżycie pisklęcia jest tak silnie związane z kolejnością wykluwania się, jest u łysek zgodne z tą myślą i przez długi czas byłem przekonany, że to jest funkcją asynchroniczności lęgowej. Kiedy jednak z moim studentem, Daiem, eksperymentalnie stworzyliśmy lęgi wykluwające się synchronicznie, odkryliśmy, że redukcja lęgowa była równie skuteczna. Asynchroniczność wykluwania musi mieć jakieś inne wyjaśnienie (istnieje około 16 hipotez dla asynchronicznego wykluwania, więc jest wiele możliwości do rozważenia).

CIĄG DALSZY NASTĄPI…..

Coot Soap Opera, Part II

Why Evolution Is True, 3 lipca 2017

Tłumaczenie: Małgorzata Koraszewska