EVOLUTION VIA ROADKILL. (Comentado)

Cliff swallows that build nests that dangle precariously from highway overpasses have a lower chance of becoming roadkill than in years past thanks to a shorter wingspan that lets them dodge oncoming traffic. That’s the conclusion of a new study based on 3 decades of data collected on one population of the birds. The results suggest that shorter wingspan has been selected for over this time period because of the evolutionary pressure put on the population by cars.

On the road. Since the advent of highways, cliff swallows have built nests that hang off bridges and tunnels, putting them in close proximity to traffic.Credit: Brown et al., Current Biology (2013)

On the road. Since the advent of highways, cliff swallows have built nests that hang off bridges and tunnels, putting them in close proximity to traffic.
Credit: Brown et al., Current Biology (2013)

“This is a clear example of how you can observe natural selection over short time periods,” says ecologist Charles Brown of the University of Tulsa in Oklahoma, who conducted the new study with wife Mary Bomberger Brown, an ornithologist at the University of Nebraska, Lincoln. “Over 30 years, you can see these birds being selected for their ability to avoid cars.”

The Browns have studied cliff swallows (Petrochelidon pyrrhonota) in southwestern Nebraska since 1982. They return to the same roads every nesting season to perform detailed surveys of the colonies of thousands of birds that build mud nests on bridges and overpasses in the area. Along with studies on living swallows—counting birds and eggs, netting and banding individuals, and observing behaviors—the Browns also picked up swallow carcasses they found on the roads, in the hopes of having additional specimens to measure and preserve. They hadn’t planned studies on roadkill numbers, but recently they began to get the sense that they were picking up fewer dead birds than in the past.

When the researchers looked back at the numbers of swallows collected as roadkill each year, they found that the count had steadily declined from 20 birds a season in 1984 and 1985 to less than five per season for each of the past 5 years. During that same time, the number of nests and birds had more than doubled, and the amount of traffic in the area had remained steady.

The birds that were being killed, further analysis revealed, weren’t representative of the rest of the population. On average, they had longer wings. In 2012, for example, the average cliff swallow in the population had a 106-millimeter wingspan, whereas the average swallow killed on the road had a 112-millimeter wingspan.

“Probably the most important effect of a shorter wing is that it allows the birds to turn more quickly,” says Charles Brown. Previous studies on the dynamics of flight have illustrated the benefits of short wings for birds that perform many pivots and rolls during flying and shown that shorter wings also may allow the birds to take off faster from the ground, he adds.

When the researchers analyzed the average wing length of the living birds in the population, they discovered that it had become shorter over time, from 111 millimeters in 1982 to the 106 millimeter average in 2012. The data suggested to the Browns that roadkill deaths were a major force driving this selection. Birds with longer wings would be more likely to be killed by vehicles and less likely to reproduce, the team reports online today inCurrent Biology.

The data illustrate a “beautiful trend that never could have been predicted,” says evolutionary biologist John Hoogland of the University of Maryland Center for Environmental Science in Frostburg, who was not involved in the study. “We humans, because we’re changing the environment so much, are adding a new kind of natural selection to these animal populations.”

Few studies have looked at long-term changes in roadkill numbers, Charles Brown says, so more work is needed to determine whether similar trends hold for swallows in other areas, for other types of birds, or for mammals. “I would think that this would be a pattern that certainly might apply to other species,” he says. “But there’s almost nothing in the literature on historical trends in roadkills, because surveys typically last a season or two, not an extended period of years.”

The new findings could also apply to birds killed by wind turbines, Hoogland adds, and they illustrate the payoff that can come with careful data collection and observation. “I think the most important lesson from this research is the paramount importance of collecting data even when you’re not sure what it means or how it could lead to findings in the future.”

Fonte: Science Magazine

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Comentários do autor

A andorinha-de-dorso-acanelado (Petrochelidon pyrrhonota) constrói ninhos em grandes penhascos e na cidade grande em viadutos. E um estudo apontou que elas têm menores chances de serem atropeladas uma vez que nos últimos anos houve uma diminuição da envergadura de suas asas. Isso lhes permite esquivar do tráfego. Essa é a conclusão foi baseada em três décadas de dados coletados em uma população de aves. Os resultados sugerem que uma menor envergadura foi selecionada neste período de tempo, devido à pressão evolutiva colocada sobre o aumento da quantidade de carros.

“Este é um exemplo claro de como você pode observar a seleção natural ao longo de curtos períodos de tempo” disse o ecologista Charles Brown da Universidade de Tulsa, em Oklahoma. Ele e sua esposa Maria Bomberger Brown, uma ornitóloga da Universidade de Nebraska conduziram o experimento.

Eles estudaram a andorinha-de-dorso-acanelado no sudoeste de Nebraska desde 1982 e voltaram para as mesmas estradas a cada época de nidificação para realizar pesquisas detalhadas das colônias de milhares de pássaros que constroem ninhos de barro em pontes e viadutos na área. Fizeram contagens de aves e ovos e observaram o comportamento dos animais.

Browns também pegou carcaças dos animais mortos nas rodovias na esperança de ter amostras adicionais. Eles não tinham planejado estudos sobre números de atropelamentos, mas recentemente começaram a ter a sensação de que eles estavam pegando menos aves mortas do que no passado.

Quando os pesquisadores olharam para trás os números de andorinhas coletadas por atropelamento a cada ano descobriram que a contagem tinha declinado de 20 aves de em 1984 e 1985 para menos de cinco por temporada para cada um dos últimos 5 anos.

Durante esse mesmo período, o número de ninhos e aves mais do que dobrou, e a quantidade de tráfego na área permaneceu estável.

As aves encontradas mortas não eram representativas do resto da população. Em média, eles tinham asas mais longas. Em 2012, por exemplo, a andorinha-de-dorso-acanelado média da população tinha uma envergadura 106 milímetros, enquanto a média de andorinhas mortas na estrada tinha uma envergadura 112 milímetros.

O efeito mais importante de uma asa curta é que ela permite que as aves girem e façam manobras com muito mais agilidade e rapidez. Estudos anteriores sobre a dinâmica de vôo têm mostrado os benefícios de asas curtas para as aves que realizam muitos pivôs e rolos durante o vôo e mostraram que as asas mais curtas também podem permitir as aves alçar voo mais rapidamente.

Andorinhão

Quando os pesquisadores analisaram o comprimento da asa média das aves que vivem na população e descobriram que ele havia se tornado ao longo do tempo mais curto, de 111 milímetros, em 1982, para a média 106 milímetros, em 2012 viram que a principal força motriz desta seleção foram os atropelamentos. Pássaros com asas mais longas teriam mais chance de serem mortos por veículos já que sua agilidade e rapidez eram limitadas do que aquelas aves com um comprimento menor. Dai, estas ultimas se tornaram mais aptas e ao reproduzir passaram seus genes para frente.

Ao que parece, este tipo de descoberta também se aplica às aves mortas por turbinas de vento em Hoogland, e ilustram o quão importante é a coleta de dados e observação.

Fatores como este funcionam como limitantes a biologia dos animais e selecionam novos projetos anatômicos. Outro exemplo é como fatores ambientais também influenciam o desenvolvimento de seres vivos. Um estudo publicado em janeiro na revista Physical Review Letters mostrou que o ambiente determina a razão entre a altura das árvores e de tamanho das folhas.

Em angiospermas, o tamanho das folhas pode variar muito, desde alguns milímetros até mais de um metro. Esta grande variabilidade é observada apenas nas árvores pequenas e diminui com aumento da altura da planta. As árvores mais altas são encontradas exclusivamente nas áreas em que o estresse causado pelo vento e pela chuva é menor que o estresse é um dos fatores mais limitantes extrínsecos para o desenvolvimento das folhas.

Essa resposta adaptativa é resultado do transporte de carboidratos nas plantas. Ao estudar a biofísica de fluxos de energia, os pesquisadores identificaram duas características; o fluxo mínimo de energia e a redução da eficiência de transporte de nutrientes. Isso explicaria a falta de variabilidade efetiva do tamanho das folhas das árvores mais altas. A combinação destes dois factores,  sugere uma altura ideal da planta de cerca de uma centena de metros, um valor muito perto da altura máxima já reportados na natureza.

O modelo que emerge deste estudo, fornece uma interpretação interessante de como a interação entre o estresse ambiental e mecanismos intrínsecos de transporte e distribuição dos recursos energéticos podem afetar o desenvolvimento, diversificação e evolução das formas de folha.

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Scritto da Rossetti

Palavra chave: NetNature, Rossetti, Aves, Andorinha-de-dorso-acanelado, Seleção natural, Rodovias, Nebraska, Plantas, Evolução.

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Referências

* Michele Bellone. Le mille forme delle foglie: il ruolo di ambiente e sviluppo. Pikaia Europa. 2013 

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