鸟类下蛋的时间提前可能是由于气候变化

这是每年春天的预兆:鸟儿在歌唱，筑巢和产卵。但这一时间表正在逐渐改变。一项新的研究发现，许多鸟类筑巢产卵的时间比一个世纪前提前了近一个月。

研究人员比较鸟卵从博物馆收藏的信息与最近的鸟类行为观察，发现约三分之一的鸟类在芝加哥筑巢，它们的产卵时间平均提前了约25天。研究人员认为，可能的罪魁祸首是气候变化。

“过去几十年收集的大量数据表明，许多动植物物种正在改变其生态系统的时间——植物的叶子和开花时间，鸟类和一些昆虫的迁徙时间，以及鸟类筑巢生态系统的时间，”合著者、伊利诺伊大学芝加哥分校的进化生态学家克里斯·惠兰(Chris Whelan)告诉“拥抱树者”。

菲尔德博物馆的鸟类馆长约翰·贝茨(John Bates)意识到，他和其他博物馆的鸟蛋藏品保存着许多鸟类筑巢时间的古老但准确的记录。贝茨建议将现代的筑巢努力与博物馆藏品中与蛋相关的筑巢行为进行比较。其中一些数据可以追溯到19世纪70年代。

贝茨是这项研究的第一作者，在编辑了一本关于鸡蛋的书后，他对研究博物馆的鸡蛋收藏产生了兴趣。

他说:“随着时间的推移，收集鸟蛋是我们了解鸟类生态的一个非常有趣的工具。”“我很喜欢这篇论文，它结合了这些古老的和现代的数据集，研究了大约120年来的这些趋势，并帮助回答关于气候变化如何影响鸟类的真正关键问题。”

研究结果发表在动物生态学杂志．

收集现代筑巢数据

惠兰从20世纪80年代末开始调查鸣鸟的筑巢，主要是在芝加哥西郊的莫顿植物园。他记录了人类发展对巢穴和繁殖成功或失败的潜在影响。

在这项新研究中，科学家们在研究区域寻找活跃的巢穴，寻找表明鸟类正在筑巢、照顾蛋或幼崽或保护附近巢穴的行为。

“一旦一个巢穴被定位，我们就仔细地确定它的阶段——它是否正在建造，它是否有蛋，如果有，有多少，或者它是否有幼崽，有多少，等等。然后，我们会定期重新访问巢穴，直到它成功——幼鸟离开或“羽翼丰满”离开巢穴，或者失败，”惠兰解释道。

“如果成功了，我们会尽可能记录下，父母在附近照顾羽翼丰满的后代。如果它看起来已经失败了，我们会寻找提示来表明失败的原因——附近的痕迹，树干或树枝上的毛，等等。非常偶然的情况下，一个巢穴会因为恶劣的天气(风暴破坏)而失败。我们几乎从未见过因饥饿而失败的证据。”

世纪的鸡蛋

菲尔德博物馆的鸡蛋收藏中有数百个鸡蛋，里面的东西都被吹掉了。大多数是在大约100年前收集的。每颗蛋都附有手写的笔记，记录它来自哪只鸟，以及它是哪天被收集的。20世纪20年代之后，收集鸡蛋在科学家和业余爱好者中不再流行，收藏鸡蛋的东西也就不多了。

“这些早期的蛋人是令人难以置信的自然历史学家，为了做他们所做的事情。你必须了解这些鸟，才能出去寻找它们的巢穴并进行收集，”贝茨说。“它们对鸟类开始产卵的时间非常敏感，在我看来，这导致了产卵时间的非常精确的日期。”

除了这组数据，研究人员还获得了菲尔德的研究助理比尔·施特劳斯伯格(Bill Strausberger)从1990年到2015年收集的卵子信息燕八哥惠兰积累了现代鸣禽筑巢的数据。他们为缺失的年份创建了一个统计嵌套模型，填补了数据中的任何空白。

然后，他们将100年前的蛋信息与当代的筑巢细节进行了比较。他们发现，在拥有新旧数据的72种鸟类中，约有三分之一在今年早些时候筑巢。实际程度在不同物种之间略有不同。

“最让我惊讶的是，许多长途迁徙的物种都出现了时间上的变化。这是令人惊讶的，因为它们迁移的时间更多地与相对日照时间的变化有关，而不是与温度或其他与气候相关的因素的变化有关，”惠兰说。

“然而，改变时间仍然是可能的，因为它们往往在到达繁殖地时‘还有时间’，可以这么说。”一旦来到这里，它们似乎会根据流行的气候条件进行调整，从19世纪70年代到现代，在我们的研究过程中，气候条件一直在缓慢变化。”

为什么气候变化如此重要

为了了解鸟类为什么更早产卵，研究人员认为气候变化是一个潜在因素。因为他们找不到该地区的温度数据可以追溯到鸡蛋时期，所以他们使用了大气中二氧化碳的含量，这可以用来近似温度。

研究人员发现，大气中的二氧化碳浓度与产卵时间的变化有关。虽然温度只变化了几度，但这足以意味着不同的昆虫出现，不同的植物开花。研究人员指出，这可能会影响鸟类可获得的食物。

惠兰说:“这些发现很重要，因为气候变化驱动了生态事件时间的变化(一种被称为物候学的现象)，可能会导致树木和以树叶为食的昆虫食草动物的出现中断，这可能会导致鸟类的时间‘不匹配’，它们的幼鸟依赖父母觅食这些昆虫，为发育中的幼鸟提供食物。”

“如果这些事件的时间变得高度不匹配，父母鸟可能会失去为它们的后代提供足够食物的能力，导致后代死亡和繁殖失败。幸运的是，我们还没有在我们的研究领域记录这种不匹配。”

贝茨指出，过去40年的鸟类繁殖数据显示，许多北美鸟类的数量都出现了显著下降。研究人员想知道为什么会发生这种情况。

“我们的数据可能指向其中一些物种的物候问题。我们的数据也强调了博物馆和收藏品数据在现在和未来纵向的效用。博物馆早就认识到数据存档的重要性，而这项研究之所以成为可能，是因为我们从多个博物馆收藏中获得了博物馆记录，”贝茨告诉“拥抱树者”。

“我想指出的是，收集这些历史数据的收集者并不知道它们可能在100年后被这样使用。我们发现我们收集的数据一直在以新的方式被用于解决关于生物多样性的重要问题，因为这些数据是存档和可访问的。”