островен

Хранителна стратегия на Червеноглавия дървесен гълъб в обезпокоени острови

Харуко Андо
Център за екологична биология и екосистемни изследвания, Национален институт за екологични изследвания, Япония


Деветдесет и един процента от застрашените Columbiformes живеят на острови (Walker, 2007). В нарушено океанско местообитание на острова промените в сезонно наличните плодове поради обезлесяване и инвазия от внесени растения могат да повлияят на диетата на гълъбите. Някои гълъби могат да ядат въведени растения като допълнение към местните хранителни ресурси или могат да избират избирателно въведени растения, когато те са високи по отношение на количеството и/или качеството. В такива ситуации премахването на някои внесени растения може да повлияе отрицателно на популациите на гълъбите. За ефективното опазване на местообитанията на островните гълъби е необходимо да се разберат техните стратегии за търсене на храна в нарушени местообитания.

Червеноглавият дървен гълъб Columba janthina nitens е ендемичен подвид на островите Огасавара, верига от океански острови, разположени на 1000 км южно от главния остров на Япония. Поради ограниченото си местообитание и малкия брой на популацията, Червеноглавият дървесен гълъб е включен като критично застрашен в червения списък на Япония. Няколко внесени растения сериозно нарушават горските си местообитания (Kachi, 2010, Kawakami, 2010) и по този начин се подозира, че гълъбите могат да зависят от внесени растения за храна. Подробният им състав на диетата и изборът на храна обаче са слабо разбрани.

С развитието на ДНК баркодиране и техники за секвениране от следващо поколение (Valentini et al., 2009a, Valentini et al., 2009b, Shokralla et al., 2012), анализът на фекалиите с използване на високопроизводително секвениране (HTS) вече е приет метод в проучвания на диети при животни (Pompanon et al., 2012). Този изчерпателен и неинвазивен метод може да бъде полезен за диетичен анализ на застрашени видове.

В това проучване ние оценихме диетичния състав на червеноглавия дървесен гълъб и неговите сезонни и междуостровни разлики, използвайки фекален анализ на HTS, идентифицирахме факторите, които влияят върху избора на храна от гълъба и оценихме значението на внесените растения като хранителен ресурс.

Анализ, базиран на високопроизводително секвениране (HTS), беше извършен върху 627 фекални проби, събрани в продължение на 2 години от две островни местообитания: Chichijima и Hahajima. Достъпността на храната и хранителният състав на основните плодове също бяха оценени.


Фигура 1 Местоположение на островите Огасавара и обекти за проучване: Chichijima и Hahajima.


Диетичен състав и избор на храна на Червеноглавия дървесен гълъб

Сто и двадесет и два растителни вида бяха открити от фекалиите на Червеноглавия дървесен гълъб. Planchonella и Neolitsea, които са били открити с високи честоти за дълги периоди от време в пробите от Chichijima, изглежда са основните хранителни ресурси за гълъбите на този остров. Planchonella също е открита в пробите от Hahajima, но Leucaena glauca и Morus australis се консумират по-често. Въпреки че се появява само с висока честота в определени моменти, броят на последователните четения на Ficus е най-големият и на двата острова, което показва висока консумация на това растение от гълъбите.

Диетичният състав на гълъба беше ясно различен между сезоните и между двете островни местообитания. Според резултатите от нашите модели, Гълъбите подбират богати на липиди плодове и на двата острова, но други фактори се различават между островите, което показва гъвкавата промяна в подбора на храна на гълъбите според наличните хранителни ресурси на всеки остров.



Фигура 2а (горе и отдясно) Промяна в диетичния състав на червеноглавия дървесен гълъб и изобилие от плодове. Оцененото плодово изобилие е показано за Chichijima (горе) и за Hahajima (вдясно). Растенията, които са показани под черни линии, са интродуцирани видове. (кликнете върху изображението за по-голям изглед)


Фигура 2b (горе и отдясно) Относителните честоти на данните за последователността от всеки месец са показани за Chichijima (горе) и за Hahajima (вдясно). Растенията, които са показани под черни линии, са интродуцирани видове. Числата в скоби са размерите на извадката за всеки месец. (кликнете върху изображението за по-голям изглед)


Гъвкавостта в състава и разнообразието на диетите изглежда е важна стратегия, която островните гълъби използват, за да оцелеят в ограничени местообитания на острова, които показват вариации в наличността на хранителни ресурси в рамките на и между годините, както се съобщава в предишни проучвания (Oliveira et al., 2002, Emeny et al., 2009). В случая с Червеноглавия дървесен гълъб се съобщава за движение между островите (Suzuki et al., 2006). Връзката между стратегията за търсене на храна и междуостровните движения на Гълъбите е неясна, но Гълъбите могат да се движат между островите, за да търсят храна и да променят моделите си за избор на храна въз основа на наличността на ресурси на всеки остров. Това може да е стратегия за оцеляване в изолирани океански острови с ограничени местообитания и хранителни ресурси.


Значение на въведените растения като хранителни ресурси за червеноглавия дървесен гълъб и въпросите за управлението

Гълъбите консумират интродуцирани растения по-често в Hahajima, отколкото в Chichijima. Честотата на консумация на въведени растения има тенденция да се увеличава, когато изобилието от местни плодове намалява. Въпреки че липидното съотношение на въведените плодове е по-ниско от това на местните плодове, въведените растения може да са важни, за да допълнят липсата на предпочитани местни хранителни ресурси.


Фигура 3 Разпределение на честотата на местни и интродуцирани растения въз основа на липидното съотношение.
Белите и сивите области показват честотата на местните видове и съответно на интродуцираните видове.


Ако въведените растения се разширят допълнително, Червеноглавият дървен гълъб може допълнително да увеличи зависимостта си от въведените плодове. Честото използване на нискокачествени, въведени плодове от Гълъба може да повлияе отрицателно на възпроизводството, така че унищожаването на внесени растения и възстановяването на местни хранителни растения може да бъде важно за дългосрочното опазване на вида. Ефектът от въведеното унищожаване на растенията върху храната на Червеноглавия дървесен гълъб може да се различава между Chichijima и Hahajima. В Chichijima може да се очаква положително въздействие върху хранителните условия чрез изкореняване на внесени растения, което може да доведе до възстановяване на предпочитани местни хранителни растения. Въпреки това може да се наложи възстановяване на няколко местни растения, за да се компенсира липсата на хранителни ресурси в началото на лятото. В Hahajima, където въведените плодове се консумират по-често и количеството храна е по-важно от специфичните храни, бързото намаляване на хранителните ресурси за гълъбите след изкореняването на често консумирани интродуцирани растения може да повлияе негативно на условията на хранене. По този начин, различни местни растения, които осигуряват плодове през цялата година, трябва да бъдат възстановени едновременно с унищожаването на въведените растения.


Фигура 4 Planchonella obovata (вляво), местно растение с високо съдържание на липиди и предпочитано от червеноглавите дървесни гълъби, и Ficus microcarpa (вдясно), основен хранителен ресурс за гълъба както на Chichijima, така и на Hahajima.


Комбинацията от всеобхватен и обективен HTS анализ на диетата с полеви данни може да помогне за разбирането на стратегията за изхранване на застрашени видове птици, включително взаимодействия с въведени видове. Такива проучвания ще осигурят подходящо планиране за опазване на биологичното разнообразие на океанските острови.

Препратки

Emeny, M. T., Powlesland, R. G., Henderson, I. M. & Fordham, R. A. 2009. Хранителна екология на кереру (Hemiphaga novaeseelandiae) в гора от подокарп и твърда дървесина, горски парк Whirinaki. Новозеландски вестник по екология. 33: 114–123. Изглед

Качи, Н. 2010. Въздействие на инвазивните чужди видове върху местните екосистеми на островите Бонин. В: Kawakami, K. & Okochi I. (eds) Възстановяване на екосистемата на океанския остров. Токио: Springer, стр. 11-14. Изглед

Каваками, К. 2010. Какво представляват островите Бонин? В: Kawakami, K. & Okochi I. (eds) Възстановяване на екосистемата на океанския остров. Токио: Springer, стр. 3-7. Изглед

Oliveira, P., Marrero, P. & Nogales, M. 2002. Диета на ендемичния мадейрен лавров гълъб и наличието на плодови ресурси: проучване, използващо микрохистологични анализи. Кондорът. 104: 811–822. Изглед

Pompanon, F., Deagle, B. E., Symondson, W. O., Brown, D. S., Jarman, S. N. & Taberlet, P. 2012. Кой какво яде: оценка на диетата с използване на последователност от следващо поколение. Молекулярна екология. 21: 1931-1950. Изглед

Shokralla, S., Spall, J. L., Gibson, J. F. & Hajibabaei, M. 2012. Технологии за секвениране от следващо поколение за изследване на ДНК в околната среда. Молекулярна екология. 21: 1794-1805. Изглед

Suzuki, H., Shibazaki, F., Hoshi, Y., Suzuki, N., Horikoshi, K., Shoji, M., Shoji, M., Sakairi, Y. & Takano, H. 2006. Междуостровно движение на Columba janthina nitens на островите Огасавара, Япония. Strix. 24: 99-107.

Valentini, A., Miquel, C., Nawaz, MA, Bellemain, E., Coissac, E., Pompanon, F., Gielly, L., Cruaud, C., Nascetti, G., Wincker, P., Swenson, JE & Taberlet, P. 2009а. Нови перспективи в диетичния анализ, базиран на ДНК баркодиране и паралелно пиросеквениране: подходът trnL. Ресурси за молекулярна екология. 9: 51-60. Изглед

Valentini, A., Pompanon, F. & Taberlet, P. 2009б. ДНК баркод за еколози. Тенденции в екологията и еволюцията. 24: 110-117. Изглед

Уокър, Дж. 2007. Географски модели на заплаха сред гълъбите и гълъбите (Columbidae). Орикс. 41: 289-299. Изглед


За автора

Харуко Андо работи в Националния институт по екологични изследвания в Япония като докторски изследовател, след като завърши докторантурата си в Висшето училище по земеделие, Университета в Киото през 2014 г. Нейните научни интереси са молекулярна екология, природозащитна биология и островна биология. Използвайки молекулярни техники, тя е работила, за да разбере генетичната структура на популацията и екологията на хранене на застрашени видове птици в отдалечени океански острови.

Кредит за изображение

Постовете в блога изразяват възгледите на отделните автори, а не тези на BOU.

Ако искате да пишете за вашите изследвания в #theBOUblog, моля, вижте тук.

Covid-19

Прочетете тук как Covid-19 влияе върху нашите дейности