Uppkomsten av den senaste istiden kan ha tvingat vissa fågelarter att överge sina nordliga vandringar i tusentals år, säger ny forskning som leds av en ornitolog vid University of Nebraska-Lincoln.

Publicerad 20 september i tidskriften Vetenskapliga framsteg , studien utmanar en länge antagen antagande att fåglar bara förkortade sina flyttflyg när glaciärer avancerade söderut för att täcka stora delar av Nordamerika och norra Europa cirka 21, 000 år sedan.

Studien drog slutsatsen att uppkomsten av glaciärer i dessa regioner i stället fungerade som en "adaptiv switch" som stängde av migrationsbeteende, att omvandla tropikerna från en kallväderort till ett långtidsboende för vissa fågelarter.

Av de 29 långväga migrantarter som undersöktes i studien, 20 såg sannolikt att deras norra odlingsplatser blev obeboeliga, enligt modeller som utvecklats av forskarna. När klimatet återigen värmdes och glaciärer drog sig tillbaka till Arktis, dessa arter återupptog förmodligen sina säsongsvandringar.

Huvudförfattaren Robert Zink sa att slutsatserna kan förändra hur forskare rekonstruerar historien om fågelvandring.

"Det förändrar i grunden hur vi studerar migrationens utveckling och tänker på fåglarnas vandringsbeteende, sa Zink, professor i naturresurser och biologiska vetenskaper i Nebraska.

Att lägga migration på is

Forskare är i allmänhet överens om att för miljoner år sedan, många fåglar vandrade inte från tropikerna. Men när det globala klimatet började värma, vissa arter vågade sig bortom sina inhemska livsmiljöer för att dra nytta av bättre avels- och utfodringsmöjligheter som de längre dagarna och insektrika miljöerna på nordliga breddgrader ger.

Dessa arter vågade så småningom längre och längre från sina livsmiljöer, slutligen slutade när de nådde miljöer som inte kunde upprätthålla dem under hösten och vintern. De fortsatte att vandra söderut när säsongens temperaturer sjönk och matkällorna avtog.

I det sammanhanget, Zink sa att hans hypotes antyder att fågelmigrationens ursprungshistoria helt enkelt genomgått flera omstart, med "vandringsmaskineriet" av fåglar som stannar för var och en av de 20 eller så istiden som har glaserat jorden under de senaste 2,5 miljoner åren.

"Migrationer är kostsamma och riskabla, sa Zink, kurator för zoologi vid University of Nebraska State Museum. "De är dyra när det gäller säkerhet, energi - allt du kan tänka dig. "

Istället för att betala dessa kostnader för att nå häckningsplatser som de inkräktande glaciärerna hade krympt till små bråkdelar av sin tidigare storlek, han sa, fåglar tog istället till sitt förfäders tillstånd:tropiska hemkroppar.

"Några av dem tvingades så långt söderut att det inte längre var en fitnessfördel att migrera, eftersom de extra unga de kunde producera söder om glaciären inte var tillräckligt för att kompensera för migrationskostnaderna, "Zink sa, "och sedan komma tillbaka till tropikerna och återupprätta sitt territorium.

"För vissa människor, det är så helt utanför väggen att de kan ha problem med att linda huvudet runt det - förutom att det är så de skulle förklara för sina klasser utvecklingen av migration i första hand. Så, på sätt och vis, det jag föreslår är inget nytt. Det som är nytt om det är att (migrationens ankomst) förmodligen inträffade många gånger. "

Rita om kartan

Zink och hans medförfattare, University of Minnesota Aubrey Gardner, genomförde sin studie med en datormodell som kopplade den moderna fördelningen av fågelarter till klimatvariabler - temperatur, nederbörd, säsongsmässighet - som kännetecknar deras livsmiljöer. Genom att jämföra dessa klimat med förhållanden som fanns under den senaste istiden, modellen kartlade de regioner som sannolikt kunde ha stött var och en av dessa arter från cirka 21, 000 till 12, 000 år sedan.

I många fall, Zink sa, modellen hittade antingen inga beboelseområden utanför tropikerna eller lokaliserade livsmiljöer så små att de skulle ha kämpat för att stödja betydande populationer av arten.

"Vissa arter tvingades förmodligen (något) söder om glaciärerna, och deras livsmiljöer var tillräckligt omfattande för att de kanske skulle behålla någon migrationsförmåga, "sa han." Men för andra, Jag tror att det var så lite förutsagt livsmiljö att de bara slutade flytta tillsammans.

"Denna evolution av migration är en mycket (variabel) sak. Normalt sett när vi tänker på evolution, vi tänker på singular, unika händelser i evolutionär historia. Men i det här fallet, förmågan att migrera är förankrad hos fåglar. De har förmågan att navigera med solen, stjärnorna, (jordens) magnetfält. De har förmågan att lägga på stora mängder fett och upprätthålla transgulf-migration. Fåglar är (adaptiva) nog i sitt beteende och sin fysiologi att detta inte var en uppfinning av något otroligt fenomen. "

Och om vissa arter övergick fram och tillbaka från stillasittande till migrerande stater, forskare bör överväga att beskära vissa evolutionära träd i enlighet därmed, Zink sa. Många evolutionära träd behandlar för närvarande migration som ett irreversibelt drag snarare än ett variabelt beteende, han sa, och det antagandet kan vara felaktig information om när och var det utvecklades.

"Jag ville påpeka att detta var en verklig fara och misstag som begås:att kartlägga något på ett evolutionärt träd där funktionen - migration eller stillasittande - förändras snabbare än nya arter utvecklats, "sa han." Du skulle ha konstruerat migrationshistorien helt annorlunda. "