Інтегровані дані про поведінку та стабільні ізотопи виявляють змінене харчування, пов’язане з низьким успіхом у розведенні у синіх синиць, що мешкають у містах (Cyanistes caeruleus)

Предмети

Анотація

Вступ

Урбанізація - це швидко зростаюче глобальне явище, яке пов’язане із збільшенням забруднення навколишнього середовища, поширенням нових хвороб та втратою біорізноманіття та екосистемних послуг 1, 2. Хоча декілька вибраних видів процвітають у містах, багато інших відчувають поєднання переваг та витрат на життя в містах. Серед диких видів, що утверджуються в міських районах, можна спостерігати зміни у фізіології та поведінці 3, а міські популяції часто демонструють зниження рівня здоров'я та репродуктивного успіху порівняно з аналогами в більш природних середовищах існування. У птахів розмір кладки, новий успіх і маса тіла пташеня, як правило, нижчі у міських, ніж у сільських популяціях 4,5,6. Подібні закономірності спостерігаються і у ссавців: койоти, що мешкають в людських поселеннях, були легшими та схильнішими до інфекцій, порівняно з тими, що існували в природних лісах 7. Однак міста також надають переваги, такі як висока доступність місць для гніздування 8 та додаткових джерел їжі 9, які в деяких випадках можуть покращити стан здоров'я та виживання 10 або, принаймні, запобігти негативним наслідкам урбанізації для здоров'я 11. Якщо виникають розбіжності між сприйняттям твариною привабливих міських особливостей та витратами, які вони покладають на придатність, міста можуть стати екологічними пастками для диких тварин 8, 12 .

Щоб заповнити прогалину одночасного аналізу доступності їжі, забезпечення та успіху розведення, необхідно розуміти, наскільки зміни в доступності їжі можуть вплинути на здоров'я та фізичну форму в міських районах 7. Тому в цьому дослідженні ми застосовуємо комплексний та цілісний підхід, досліджуючи, який тип їжі доступний у міських та лісових умовах, який раціон харчування птахів у цих різних місцях існування та який вплив змінений міський раціон впливає на репродуктивний успіх. Природно, що такий всебічний аналіз зосереджений на декількох польових ділянках, відмінюючи більшу глибину порівняно з більшою кількістю навчальних місць. Отже, ми маємо намір у цьому дослідженні надати попереднє розуміння процесів, що знижують репродуктивні показники міських птахів, а потім перевірити їх у додаткових місцях.

Ми використовуємо синю синицю як досліджуваний вид, оскільки відомо, що придатність пташенят тісно пов’язана з вузькоспеціалізованим джерелом їжі, гусеницями 28, 29. У цього виду результати діяльності батьків безпосередньо впливають на перспективи їх надзвичайно великих розмірів зчеплення 28. Тому блакитні синиці намагаються синхронізувати пікові потреби енергії своїх нащадків з піковою чисельністю гусениць 30, а в бідних місцях існування невідповідність може мати серйозні наслідки для фізичної форми 31. Блакитні синиці є успішними міськими колонізаторами, але в містах, де наявність гусениць, ймовірно, низька через низьку щільність дерев 26, вони демонструють зменшений розмір кладки, масу птахів та новий успіх порівняно з лісовими ділянками 4, 6. Для досягнення нашої мети ми порівняли доступність їжі, поведінку забезпечення та репродуктивний успіх синіх синиць на міських, заміських та лісових ділянках (Таблиця S1) протягом сезону розмноження. Крім того, ми використовували стабільний ізотопний аналіз, щоб зробити висновок про дієтичну нішу, виявивши, які джерела їжі потрапляли в тіла синіх синиць 32 .

Зокрема, ми перевірили гіпотезу про те, що поєднання дефіциту оптимальної їжі для пташенят та забезпечення батьків неоптимальними дієтами може зменшити репродуктивний успіх у міських районах. По-перше, ми регулярно відбирали проби членистоногих під час сезону розмноження синиць та прогнозували меншу доступність гусениць у міському середовищі. По-друге, використовуючи інфрачервоні камери всередині гніздових скриньок, ми записали поведінку батьківського забезпечення для характеристики типу та розміру продуктів харчування, що годуються пташенятами. Ми передбачали, що батьки міських блакитних синиць будуть годувати інші дієтичні джерела, включаючи антропогенні продукти, щоб компенсувати відсутність гусениць. По-третє, ми оцінили, яка частина цієї дієти засвоюється в тканинах за допомогою стабільного аналізу ізотопів. По-четверте, ми пов’язали раціон, що годується потомством, із успіхом розмноження пар у різних наших місцях і передбачали, що низька кількість гусениць, що харчуються, буде негативно пов’язана з успіхом розмноження.

Результати

Репродуктивна здатність та маса тіла

Дата розміщення, розмір зчеплення та дата вилуплення суттєво не змінилися на різних ділянках (таблиці 1, 2 та 3; рис. S1). На успішність висиджування суттєво впливав об'єкт (P = 0,018), і post hoc тести показали, що це в основному пов'язано з тим, що успіх вилуплення був значно вищим у приміській місцевості порівняно з міською територією. На успіх вибору потужності сильно впливав сайт (P Таблиця 1 Короткий зміст постхок-тестів Тукі для всіх лінійних контрастів усіх моделей.