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doc-2100
Nel 2011, la fondazione ha lanciato un programma denominato "Reinvent the Toilet Challenge" con l' obiettivo di promuovere lo sviluppo di innovazioni nella progettazione dei servizi igienici a beneficio dei 2,5 miliardi di persone che non hanno accesso a servizi igienici sicuri ed efficaci. Questo programma ha generato un interesse significativo dei media mainstream. È stato completato da un programma denominato "Grand Challenges Explorations" (2011-2013 con alcune sovvenzioni di follow-up fino al 2015) che ha comportato sovvenzioni di 100.000 USD ciascuna nel primo round. Entrambi gli schemi di finanziamento escludono esplicitamente le idee progettuali che si basano su sistemi fognari centralizzati o non sono compatibili con i contesti dei paesi in via di sviluppo.
doc-2101
La biodiversità, una contrazione della "diversità biologica", si riferisce generalmente alla varietà e alla variabilità della vita sulla Terra. Una delle definizioni più utilizzate lo definisce in termini di variabilità all' interno delle specie, tra specie e tra ecosistemi. È una misura della varietà di organismi presenti in diversi ecosistemi. Ciò può riferirsi alla variazione genetica, alla variazione dell' ecosistema o alla variazione delle specie (numero di specie) all' interno di un' area, di un bioma o di un pianeta. La biodiversità terrestre tende ad essere maggiore vicino all' equatore, che sembra essere il risultato del clima caldo e dell' elevata produttività primaria. La biodiversità non è distribuita uniformemente sulla Terra. È il più ricco dei tropici. La biodiversità marina tende ad essere la più elevata lungo le coste del Pacifico occidentale, dove la temperatura superficiale del mare è più elevata e nella fascia mediana della costa di tutti gli oceani. Ci sono gradienti latitudinali nella diversità delle specie. La biodiversità tende generalmente a raggrupparsi nei punti caldi, e sta crescendo nel tempo, ma probabilmente rallenterà in futuro.
doc-2102
Questo costrutto multilivello è coerente con Dasmann e Love joy. Una definizione esplicita coerente con questa interpretazione è stata data per la prima volta in un documento di Bruce A. Wilcox commissionato dall' Unione Internazionale per la Conservazione della Natura e delle Risorse Naturali (IUCN) per la Conferenza Mondiale dei Parchi Nazionali del 1982. La definizione di Wilcox era "La diversità biologica è la varietà delle forme di vita a tutti i livelli dei sistemi biologici (molecolari, organismici, popolazione, specie ed ecosistema)". Il Vertice della Terra delle Nazioni Unite del 1992 ha definito la "diversità biologica" come "la variabilità tra gli organismi viventi di tutte le fonti, compresi, tra l' altro, gli ecosistemi terrestri, marini e altri ecosistemi acquatici, e i complessi ecologici di cui fanno parte: ciò include la diversità all' interno delle specie, tra le specie e degli ecosistemi".
doc-2103
D' altra parte, invece, i cambiamenti attraverso il Phanerozoico si correlano molto meglio con il modello iperbolico (largamente utilizzato in biologia demografica, demografica e macrosociologica, oltre che con la biodiversità fossile) che con modelli esponenziali e logistici. Questi ultimi modelli implicano che i cambiamenti nella diversità sono guidati da un feedback positivo di primo ordine (più antenati, più discendenti) e/o da un feedback negativo derivante dalla limitazione delle risorse. Modello iperbolico implica un feedback positivo di secondo ordine. Il modello iperbolico della crescita demografica mondiale deriva da un feedback positivo di secondo ordine tra le dimensioni della popolazione e il tasso di crescita tecnologica. Il carattere iperbolico della crescita della biodiversità può essere spiegato in modo simile da un feedback tra diversità e complessità della struttura comunitaria. La somiglianza tra le curve della biodiversità e della popolazione umana deriva probabilmente dal fatto che entrambi derivano dall' interferenza del trend iperbolico con dinamiche cicliche e stocastiche.
doc-2104
La diversità interspecifica delle colture è in parte responsabile dell' offerta di varietà in ciò che mangiamo. La diversità intraspecifica, la varietà di alleli all' interno di una singola specie, ci offre anche la scelta nella nostra dieta. Se un raccolto fallisce in una monocoltura, contiamo sulla diversità agricola per ripiantare la terra con qualcosa di nuovo. Se una coltura di grano viene distrutta da un parassita, l' anno successivo si può piantare una varietà più grossolana di grano, basandosi sulla diversità intraspecifica. Possiamo rinunciare alla produzione di grano in quella zona e piantare una specie completamente diversa, basandoci sulla diversità interspecifica. Anche una società agricola che coltiva principalmente monocolture, prima o poi si affida alla biodiversità.
doc-2105
In termini assoluti, il pianeta ha perso il 52% della sua biodiversità dal 1970, secondo uno studio del World Wildlife Fund del 2014. Il Living Planet Report 2014 afferma che "il numero di mammiferi, uccelli, rettili, anfibi e pesci in tutto il mondo è, in media, circa la metà delle dimensioni di 40 anni fa". Di questo numero, il 39% rappresenta la fauna selvatica terrestre scomparsa, il 39% quella marina e il 76% quella d' acqua dolce. La biodiversità ha riscosso il maggior successo in America Latina, con un crollo dell' 83%. I paesi ad alto reddito hanno registrato un aumento del 10% della biodiversità, che è stato annullato da una perdita nei paesi a basso reddito. Questo nonostante il fatto che i paesi ad alto reddito utilizzano cinque volte le risorse ecologiche dei paesi a basso reddito, come è stato spiegato come risultato del processo in cui le nazioni ricche stanno esternalizzando l' esaurimento delle risorse alle nazioni più povere, che stanno subendo le maggiori perdite di ecosistema.
doc-2106
Uno studio condotto nel 2007 dalla National Science Foundation ha rilevato che la biodiversità e la diversità genetica sono indipendenti dal codice: la diversità tra le specie richiede diversità all' interno di una specie, e viceversa. "Se un tipo viene rimosso dal sistema, il ciclo può rompersi e la comunità diventa dominata da un' unica specie".
doc-2107
Infine, una specie introdotta può danneggiare involontariamente una specie che dipende dalla specie che sostituisce. In Belgio, Prunus spinosa proveniente dall' Europa dell' Est si presenta molto prima delle sue controparti dell' Europa occidentale, alterando le abitudini alimentari della farfalla Thecla betulae (che si nutre delle foglie). L' introduzione di nuove specie lascia spesso specie endemiche e altre specie locali incapaci di competere con le specie esotiche e di sopravvivere. Gli organismi esotici possono essere predatori, parassiti o semplicemente competere con le specie indigene per nutrienti, acqua e luce.
doc-2108
Le foreste svolgono un ruolo vitale nell' ospitare più di 45.000 specie floreali e 81.000 specie faunistiche, di cui 5150 specie floreali e 1837 specie faunistiche sono endemiche. Le specie vegetali e animali confinate in una determinata zona geografica sono denominate specie endemiche. Nelle foreste riservate, i diritti ad attività come la caccia e il pascolo sono talvolta concessi alle comunità che vivono ai margini della foresta, le quali sostengono il loro sostentamento in parte o interamente con risorse o prodotti forestali. Le foreste non classificate coprono il 6,4% della superficie forestale totale e sono caratterizzate dalle seguenti caratteristiche: Le foreste.
doc-2109
Accordi globali come la Convenzione sulla diversità biologica conferiscono "diritti sovrani nazionali sulle risorse biologiche" (non proprietà). Gli accordi impegnano i paesi a "conservare la biodiversità","sviluppare risorse per la sostenibilità" e "condividere i benefici" derivanti dal loro utilizzo. I paesi biodiversi che consentono la bioprospezione o la raccolta di prodotti naturali, si aspettano una parte dei benefici piuttosto che permettere al singolo o all' istituzione che scopre/sfrutta la risorsa di catturarli privatamente. La bioprospezione può diventare un tipo di biopirateria quando tali principi non vengono rispettati.
doc-2110
I rapidi cambiamenti ambientali in genere causano l' estinzione di massa. Si stima che più del 99 per cento di tutte le specie, pari a oltre cinque miliardi di specie, che mai vivevano sulla Terra siano estinte. Le stime sul numero di specie attualmente presenti sulla Terra variano da 10 a 14 milioni, di cui circa 1,2 milioni sono state documentate e oltre l' 86 per cento non sono ancora state descritte. La quantità totale delle relative coppie di basi di DNA sulla Terra è stimata a 5,0 x 1037 e pesa 50 miliardi di tonnellate. In confronto, la massa totale della biosfera è stata stimata a 4 TTC (trilioni di tonnellate di carbonio).
doc-2111
La storia della biodiversità durante il Phanerozoico (gli ultimi 540 milioni di anni), inizia con una rapida crescita durante l' esplosione cambriana, periodo durante il quale quasi ogni phylum di organismi multicellulari è apparso per la prima volta. Nei prossimi 400 milioni di anni circa, la diversità degli invertebrati ha mostrato una tendenza generale limitata e la diversità dei vertebrati mostra una tendenza esponenziale globale. Questo drammatico aumento della diversità è stato segnato da periodiche e massicce perdite di diversità classificate come eventi di estinzione di massa. Una perdita significativa si è verificata quando le foreste pluviali sono crollate nelle carbonifere. Il peggiore è stato l' evento di estinzione permiano-triassica, 251 milioni di anni fa. Vertebrates ha impiegato 30 milioni di anni per riprendersi da questo evento.
doc-2112
Jared Diamond descrive un "Quartetto Male" di distruzione dell' habitat, overkill, specie introdotte e estinzioni secondarie. Edward O. Wilson preferisce l' acronimo HIPPO, che sta per distruzione dell' habitat, specie invasive, inquinamento, sovrapopolazione umana e sovraraccolta. La classificazione più autorevole oggi in uso è la Classificazione delle minacce dirette dell' IUCN, adottata dalle principali organizzazioni internazionali di conservazione della natura come la US Nature Conservancy, il World Wildlife Fund, Conservation International e BirdLife International.
doc-2113
Le specie endemiche possono essere minacciate di estinzione attraverso il processo di inquinamento genetico, ovvero ibridazione incontrollata, introgressione e ingrossamento genetico. L' inquinamento genetico porta all' omogeneizzazione o alla sostituzione dei genomi locali a causa di un vantaggio numerico e/o fitness di una specie introdotta. Ibridazione e introgressione sono effetti collaterali di introduzione e invasione. Questi fenomeni possono essere particolarmente dannosi per le specie rare che entrano in contatto con quelle più abbondanti. Le specie abbondanti possono incrociarsi con le specie rare, inghiottire il suo pool genetico. Questo problema non è sempre evidente dalle sole osservazioni morfologiche (aspetto esterno). Un certo grado di flusso genico è normale adattamento, e non tutte le costellazioni del gene e del genotipo possono essere preservate. Tuttavia, l' ibridazione con o senza introgressione può tuttavia minacciare l' esistenza di una specie rara. inquinamento genetico.
doc-2114
L' età della Terra è di circa 4,54 miliardi di anni. La prima prova indiscussa della vita sulla Terra risale almeno a 3,5 miliardi di anni fa, durante l' era Eoarchea dopo che una crosta geologica cominciò a solidificarsi dopo il precedente Hadean Eon fuso. Ci sono fossili di materiale microbico rinvenuti in 3,48 miliardi di anni di arenaria scoperta nell' Australia Occidentale. Altre prime prove fisiche di una sostanza biogenica sono la grafite in rocce metasedimentarie di 3,7 miliardi di anni scoperte nella Groenlandia occidentale. Più recentemente, nel 2015,"resti di vita biotica" sono stati ritrovati in rocce di 4,1 miliardi di anni nell' Australia Occidentale. Secondo uno dei ricercatori,"Se la vita è nata relativamente rapidamente sulla Terra allora potrebbe essere comune nell' universo".
doc-2115
La documentazione fossile suggerisce che gli ultimi milioni di anni sono stati caratterizzati dalla maggiore biodiversità della storia. Tuttavia, non tutti gli scienziati sono d' accordo su questo punto di vista, in quanto vi è incertezza su quanto il record fossile sia fortemente influenzato dalla maggiore disponibilità e conservazione di sezioni geologiche recenti. Alcuni scienziati ritengono che la biodiversità moderna non sia molto diversa da quella di 300 milioni di anni fa, mentre altri ritengono che il record fossile rifletta ragionevolmente la diversificazione della vita. Le stime dell' attuale diversità macroscopica globale delle specie variano da 2 milioni a 100 milioni, con una stima migliore di circa 9 milioni, la stragrande maggioranza degli artropodi. La diversità sembra aumentare continuamente in assenza di una selezione naturale.
doc-2116
La diversità agricola può anche essere divisa a seconda che si tratti di diversità "pianificata" o "associata". Questa è una classificazione funzionale che noi imponiamo e non una caratteristica intrinseca della vita o della diversità. La diversità pianificata comprende le colture che un agricoltore ha incoraggiato, piantato o coltivato (ad esempio coltivazioni, coperture, simbiosi e bestiame, tra gli altri), che possono essere contrapposte alla diversità associata che arriva tra le colture, non invitate (ad es.
doc-2117
L' importanza della biodiversità per la salute umana sta diventando una questione politica internazionale, in quanto le prove scientifiche si basano sulle implicazioni sanitarie globali della perdita di biodiversità. La questione è strettamente collegata al problema del cambiamento climatico, in quanto molti dei rischi previsti per la salute derivanti dal cambiamento climatico sono associati ai cambiamenti della biodiversità (ad esempio cambiamenti nella popolazione e distribuzione dei vettori delle malattie, scarsità di acqua dolce, impatti sulla biodiversità agricola e sulle risorse alimentari, ecc. Questo perché le specie più probabilità di scomparire sono quelle che tampone contro la trasmissione di malattie infettive, mentre le specie sopravvissute tendono ad essere quelle che aumentano la trasmissione della malattia, come quella del virus del Nilo occidentale, la malattia di Lyme e Hantavirus, secondo uno studio fatto co-autorizzato da Felicia Keesing, un ecologista al Bard College e Drew Harvell, direttore associato per l' ambiente del Centro Atkinson per un futuro sostenibile (AC) L' importanza della biodiversità per la salute umana.
doc-2118
Da quando è iniziata la vita sulla Terra, cinque grandi estinzioni di massa e diversi eventi minori hanno portato a grandi e improvvisi cali della biodiversità. L' eone ferozoico (gli ultimi 540 milioni di anni) ha segnato una rapida crescita della biodiversità attraverso l' esplosione cambriana, periodo durante il quale è apparsa per la prima volta la maggior parte della filata multicellulare. I prossimi 400 milioni di anni comprendevano ripetute e massicce perdite di biodiversità classificate come eventi di estinzione di massa. Nel Carbonifero, il crollo della foresta pluviale ha causato una grande perdita di vita animale e vegetale. L' evento di estinzione permiano-triassica, 251 milioni di anni fa, è stato il peggiore; il recupero dei vertebrati ha richiesto 30 milioni di anni. Il più recente, l' evento di estinzione Cretaceo-Paleogene, si è verificato 65 milioni di anni fa e ha spesso attirato più attenzione di altri perché ha portato all' estinzione dei dinosauri.
doc-2119
La Foresta Atlantica del Brasile è considerata uno di questi hotspot, che contiene circa 20.000 specie vegetali, 1.350 vertebrati e milioni di insetti, circa la metà dei quali non si verificano altrove. L' isola di Madagascar e l' India sono particolarmente degne di nota. La Colombia è caratterizzata da un' elevata biodiversità, con il più alto tasso di specie per unità di area a livello mondiale e presenta il maggior numero di endemismi (specie che non si trovano naturalmente in nessun altro paese). Circa il 10% delle specie della Terra si trova in Colombia, comprese oltre 1.900 specie di uccelli, più che in Europa e Nord America, la Colombia ha il 10% delle specie di mammiferi del mondo, il 14% delle specie di anfibi e il 18% delle specie di uccelli del mondo. Le foreste secche di latifoglie secche del Madagascar e le foreste pluviali di pianura possiedono un alto tasso di endemismo.
doc-2120
Si discute dell' esistenza di una "capacità di carico globale", che limita la quantità di vita che può vivere contemporaneamente, e si discute se tale limite possa anche limitare il numero di specie. Mentre le testimonianze di vita nel mare mostrano un modello logistico di crescita, la vita sulla terra (insetti, piante e tetrapodi) mostra un aumento esponenziale della diversità. Come afferma un autore,"i tetrapodi non hanno ancora invaso il 64% dei modi potenzialmente abitabili, e potrebbe essere che senza l' influenza umana la diversità ecologica e tassonomica dei tetrapodi continuerebbe ad aumentare in modo esponenziale fino a riempire la maggior parte o tutto l' ecospazio disponibile".
doc-2121
Dal 1950 al 2011, la popolazione mondiale è aumentata da 2,5 miliardi a 7 miliardi e si prevede che raggiungerà un livello di oltre 9 miliardi nel XXI secolo. Sir David King, ex consigliere scientifico capo del governo britannico, ha dichiarato ad un' inchiesta parlamentare:"È ovvio che la crescita massiccia della popolazione umana nel corso del XX secolo ha avuto un impatto maggiore sulla biodiversità rispetto a qualsiasi altro singolo fattore".
doc-2122
Parco nazionale e riserva naturale è l' area selezionata dai governi o da organizzazioni private per la protezione speciale contro i danni o il degrado con l' obiettivo della biodiversità e la conservazione del paesaggio. I parchi nazionali sono di solito di proprietà e gestiti dai governi nazionali o statali. Il numero di visitatori ammessi a entrare in alcune aree fragili è limitato. Vengono creati percorsi designati o strade. I visitatori possono entrare solo per motivi di studio, culturali e ricreativi. Sono vietate le operazioni forestali, il pascolo degli animali e la caccia degli animali. Lo sfruttamento dell' habitat o della fauna selvatica è vietato.
doc-2123
Nel corso dell' ultimo secolo, sono state sempre più osservate diminuzioni della biodiversità. Nel 2007, il ministro federale tedesco dell' Ambiente Sigmar Gabriel ha citato alcune stime secondo cui fino al 30 per cento di tutte le specie si estinguerà entro il 2050. Di queste, circa un ottavo delle specie vegetali conosciute sono minacciate di estinzione. Le stime arrivano fino a 140.000 specie all' anno (basate sulla teoria specie-area). Questo dato indica pratiche ecologiche non sostenibili, perché ogni anno emergono poche specie. Quasi tutti gli scienziati riconoscono che il tasso di perdita di specie è maggiore ora che in qualsiasi momento della storia umana, con estinzioni che avvengono a ritmi centinaia di volte superiori ai tassi di estinzione di fondo.
doc-2124
Non tutte le specie introdotte sono invasive, né tutte le specie invasive introdotte deliberatamente. In casi come quello della cozze zebra, l' invasione dei corsi d' acqua statunitensi è stata involontaria. In altri casi, come ad esempio le manguste nelle Hawaii, l' introduzione è deliberata ma inefficace (i ratti notturni non erano vulnerabili alla mangusta diurna). In altri casi, come le palme da olio in Indonesia e Malaysia, l' introduzione produce notevoli vantaggi economici, ma i benefici sono accompagnati da costose conseguenze indesiderate.
doc-2125
Meno dell' 1% di tutte le specie descritte sono state studiate al di là della semplice constatazione della loro esistenza. La grande maggioranza delle specie della Terra sono microbiche. La fisica contemporanea della biodiversità è "saldamente ancorata al mondo visibile[macroscopico]". Ad esempio, la vita microbica è metabolicamente e ambientalmente più diversificata rispetto alla vita multicellulare (vedi ad esempio, estremofila). "Sull' albero della vita, sulla base di analisi di piccole sottounità ribosomal RNA, vita visibile è costituito da ramoscelli appena visibili. Il rapporto inverso delle dimensioni e della popolazione si ripete più in alto sulla scala evolutiva -"ad una prima approssimazione, tutte le specie multicellulari sulla Terra sono insetti". I tassi di estinzione degli insetti sono un alto sostenitore dell' ipotesi di estinzione dell' olocene. Fisica contemporanea della biodiversità.
doc-2126
Il numero e la varietà di piante, animali e altri organismi esistenti sono noti come biodiversità. È una componente essenziale della natura e garantisce la sopravvivenza delle specie umane fornendo cibo, carburante, riparo, medicinali e altre risorse all' umanità. La ricchezza della biodiversità dipende dalle condizioni climatiche e dalla superficie della regione. Tutte le specie di piante considerate insieme sono conosciute come flora e circa 70.000 specie di piante sono conosciute fino ad oggi. Tutte le specie di animali prese insieme sono conosciute come fauna che comprende uccelli, mammiferi, pesci, rettili, rettili, insetti, crostacei, molluschi, ecc.
doc-2127
Il termine diversità biologica è stato utilizzato per la prima volta da Raymond F. Dasmann, scienziato della fauna selvatica e conservatore Raymond nel 1968, libro laico A Different Kind of Country che sostiene la conservazione. Il termine è stato ampiamente adottato solo dopo più di un decennio, quando negli anni' 80 è diventato di uso comune nella scienza e nella politica ambientale. Thomas Love joy, nella prefazione al libro Conservazione Biologia, ha introdotto il termine alla comunità scientifica. Fino ad allora il termine "diversità naturale" era comune, introdotto dalla Divisione Scienze della Conservanza Naturale in un importante studio del 1975,"La conservazione della diversità naturale". All' inizio degli anni' 80 il programma Science del TNC e il suo responsabile, Robert E.
doc-2128
La biodiversità fornisce un sostegno fondamentale per la scoperta dei farmaci e la disponibilità di risorse medicinali. Una percentuale significativa di farmaci è derivata, direttamente o indirettamente, da fonti biologiche: almeno il 50% dei composti farmaceutici sul mercato statunitense proviene da piante, animali e microrganismi, mentre circa l' 80% della popolazione mondiale dipende da farmaci di natura naturale (utilizzati nella pratica medica moderna o tradizionale) per l' assistenza sanitaria primaria. Solo una minima parte delle specie selvatiche è stata studiata per il potenziale medico. La biodiversità è stata fondamentale per i progressi compiuti nel campo della bionica. L' analisi di mercato e la scienza della biodiversità dimostrano che il declino della produzione del settore farmaceutico a partire dalla metà degli anni' 80 può essere attribuito ad un allontanamento dall' esplorazione naturale dei prodotti ("bioprospezione") a favore della genomica e della chimica sintetica, anzi le rivendicazioni sul valore dei prodotti farmaceutici non ancora scoperti possono non costituire un incentivo sufficiente per le imprese dei mercati liberi a cercarli a causa dell' elevato costo di sviluppo; nel frattempo, i prodotti naturali hanno una lunga storia di sostegno. Gli ecosistemi marini sono particolarmente importanti, anche se una bioprospezione inadeguata può aumentare la perdita di biodiversità, oltre a violare le leggi delle comunità e degli Stati da cui provengono le risorse.
doc-2129
In agricoltura e zootecnia, la Rivoluzione Verde ha reso popolare l' uso di ibridazione convenzionale per aumentare la resa. Spesso le razze ibridizzate provengono da paesi sviluppati e sono state ulteriormente ibridizzate con varietà locali nei paesi in via di sviluppo per creare ceppi ad alto rendimento resistenti al clima e alle malattie locali. I governi locali e l' industria stanno spingendo l' ibridazione. In passato sono crollati enormi gruppi genetici di varie razze selvatiche e indigene, causando un' erosione genetica diffusa e l' inquinamento genetico. Ciò ha comportato la perdita della diversità genetica e della biodiversità nel suo complesso.
doc-2130
La migrazione degli uccelli è il movimento stagionale regolare, spesso a nord e a sud lungo un volo, tra le zone di allevamento e quelle di svernamento. Molte specie di uccelli migrano. La migrazione comporta costi elevati in termini di predazione e mortalità, anche a causa della caccia da parte degli esseri umani, ed è determinata principalmente dalla disponibilità di cibo. Si verifica principalmente nell' emisfero nord, dove gli uccelli vengono imbutiti in percorsi specifici da barriere naturali come il Mar Mediterraneo o il Mar dei Caraibi.
doc-2131
Storicamente, la migrazione è stata registrata fino a 3.000 anni fa da autori greci antichi tra cui Omero e Aristotele, e nel Libro del Lavoro, per specie come cicogne, tortore e rondini. Più di recente, Johannes Leche ha iniziato a registrare le date di arrivo dei migranti primaverili in Finlandia nel 1749, e studi scientifici hanno utilizzato tecniche come l' inanellamento degli uccelli e la localizzazione satellitare. Le minacce per gli uccelli migratori sono cresciute con la distruzione degli habitat, in particolare dei siti di sosta e svernamento, nonché di strutture come linee elettriche e parchi eolici.
doc-2132
La temporizzazione della migrazione sembra essere controllata principalmente dalle variazioni della lunghezza del giorno. Migrando gli uccelli migrare navigare utilizzando spunti celesti dal sole e le stelle, il campo magnetico della terra, e probabilmente anche mappe mentali.
doc-2133
La documentazione della migrazione degli uccelli è stata fatta ben 3.000 anni fa dagli antichi scrittori greci Esiodi, Omero, Erodoto e Aristotele. La Bibbia annota anche le migrazioni, come nel Libro di lavoro (39,26), dove si fa l' inchiesta:"E' per la vostra intuizione che il falco aleggia, ne spande le ali verso sud"? L' autore di Geremia (8,7) scrisse:"Anche la cicogna nei cieli conosce le sue stagioni, e la tartaruga, il rondone e la gru conservano l' ora del loro arrivo".
doc-2134
Aristotele notò che le gru viaggiavano dalle steppe di Scythia alle paludi alle sorgenti del Nilo. Plinio il Vecchio, nella sua Historia Naturalis, ripete le osservazioni di Aristotele.
doc-2135
Aristotele tuttavia ha suggerito che le rondini e altri uccelli ibernati. Questa convinzione persisteva fino al 1878, quando Elliott Coues elencò i titoli di non meno di 182 articoli che trattavano dell' ibernazione delle rondini. Anche il "molto attento" Gilbert White, nel 1789 pubblicato postumo su The Natural History of Selborne, citava la storia di un uomo che raccontava che le rondini si trovavano in un crollo di una scogliera di gesso "mentre era scolaro a Brighthelmstone", anche se l' uomo negava di essere un testimone oculare. Tuttavia, egli scrive anche che "per quanto riguarda le rondini che si trovano in uno stato torpido durante l' inverno nell' isola di Wight o in qualsiasi parte di questo paese, non ho mai sentito un tale resoconto vale la pena di frequentare", e che se prime rondini "capita di trovare il gelo e la neve che immediatamente si ritirano per un tempo una circostanza questo molto più a favore di nascondere che la migrazione", dal momento che dubita che "tornerebbero"per una settimana o due a caldo la più a lungo termine rondini Quale uccello ha creduto Aristotele ibernati? 1878.
doc-2136
Fu solo alla fine del XVIII secolo che fu accettata la migrazione come spiegazione della scomparsa invernale degli uccelli dai climi settentrionali. A History of British Birds di Thomas Bewick's A History of British Birds (Volume 1,1797) cita un rapporto di "un maestro molto intelligente di una nave" che,"tra le isole di Minorca e Maiorca, vide un gran numero di rondini volare verso nord", e afferma la situazione in Gran Bretagna come segue: la fine del XVIII secolo.
doc-2137
Bewick descrive poi un esperimento che è riuscito a mantenere vive le rondini in Gran Bretagna per diversi anni, dove sono rimaste calde e asciutte durante gli inverni. Conclude: Bewick.
doc-2138
La migrazione è il regolare movimento stagionale, spesso a nord e a sud, intrapreso da molte specie di uccelli. I movimenti degli uccelli comprendono quelli effettuati in risposta a cambiamenti nella disponibilità di cibo, habitat o condizioni meteorologiche. A volte, i viaggi non sono definiti "veri e propri flussi migratori" perché irregolari (nomadismo, invasioni, irruzioni) o in un' unica direzione (personale, spostamento di giovani lontano dall' area natale). La migrazione è caratterizzata dalla stagionalità annuale. Gli uccelli non migratori sono considerati residenti o sedentari. Circa 1800 delle 10.000 specie di uccelli del mondo sono migranti a lunga distanza.
doc-2139
Molte popolazioni di uccelli migrano su lunghe distanze lungo un volo. Il modello più comune prevede di volare a nord in primavera per riprodursi nell' estate temperata o nell' estate artica e di tornare in autunno nei terreni svernanti nelle regioni più calde a sud. Naturalmente, nell' emisfero australe le direzioni sono invertite, ma c' è meno terreno nell' estremo sud per sostenere la migrazione a lunga distanza.
doc-2140
La motivazione principale della migrazione sembra essere il cibo; ad esempio, alcuni colibrì scelgono di non migrare se nutriti durante l' inverno. Inoltre, i giorni più lunghi dell' estate settentrionale offrono agli uccelli nidificanti un tempo prolungato per nutrire i loro piccoli. Questo aiuta gli uccelli diurni a produrre grinfie più grandi rispetto alle specie nonigratorie correlate che rimangono nei tropici. Man mano che i giorni si accorciano in autunno, gli uccelli ritornano in regioni più calde dove l' offerta alimentare disponibile varia poco con la stagione.
doc-2141
Questi vantaggi compensano l' elevato stress, i costi di sforzo fisico e altri rischi di migrazione. La predazione può essere accentuata durante la migrazione: il falco Falco eleonorae di Eleonora, che si riproduce nelle isole mediterranee, ha una stagione riproduttiva molto tarda, coordinata con il passaggio autunnale dei passeriformi migranti in direzione sud, che alimenta i suoi giovani. Una strategia simile è adottata dal noctule bat maggiore, preda dei migranti passeriformi notturni. Le concentrazioni più elevate di uccelli migratori nei siti di sosta li rendono soggetti a parassiti e agenti patogeni, che richiedono una maggiore risposta immunitaria.
doc-2142
All' interno di una specie non tutte le popolazioni possono essere migratorie; questa è nota come "migrazione parziale". La migrazione parziale è molto comune nei continenti meridionali; in Australia, il 44% degli uccelli non passeriformi e il 32% delle specie di passeriformi è parzialmente migratorio. In alcune specie, la popolazione alle latitudini superiori tende ad essere migratoria e spesso invernale a latitudine inferiore. Gli uccelli migratori aggirano le latitudini dove altre popolazioni possono sedentarie, dove possono già essere occupati habitat svernanti adeguati. Questo è un esempio di migrazione delle rane. Molte specie completamente migratorie mostrano migrazioni di rane a balzo (uccelli che nidificano alle latitudini più alte trascorrono l' inverno alle latitudini più basse), e molte mostrano l' alternativa, migrazione a catena, dove le popolazioni "scivolano" più uniformemente a nord e a sud senza invertire l' ordine.
doc-2143
All' interno di una popolazione, è comune che età e/o sessi diversi abbiano modelli diversi di tempi e distanze. Le fringuelli femminili Fringilla coelebs nella Fennoscandia orientale migrano prima in autunno rispetto ai maschi.
doc-2144
La maggior parte delle migrazioni inizia con gli uccelli che partono da un fronte largo. Spesso, questo fronte si restringe in una o più rotte preferite chiamate flyways. Questi percorsi in genere seguono catene montuose o coste, a volte fiumi, e possono sfruttare gli aggiornamenti e altri modelli di vento o evitare barriere geografiche come grandi tratti di acque aperte. I percorsi specifici possono essere programmati geneticamente o appresi in varia misura. Le rotte percorse per la migrazione in avanti e quella di ritorno sono spesso diverse. Un modello comune in Nord America è la migrazione in senso orario, dove gli uccelli che volano a nord tendono ad essere più a ovest e quelli che volano a sud tendono a spostarsi verso est.
doc-2145
Molti, se non la maggior parte, gli uccelli migrano in branchi. Per gli uccelli più grandi, volare in branchi riduce il costo energetico. Le oche in formazione a V possono conservare il 12-20% dell' energia di cui avrebbero bisogno per volare da sole. Nodi rossi Calidris canutus e dunlins Calidris alpina sono stati trovati in studi radar per volare 5 km/h (3,1 mph) più veloce nei greggi rispetto a quando volavano da soli.
doc-2146
Gli uccelli volano a quote variabili durante la migrazione. Una spedizione a Mt. L' Everest ha trovato scheletri di pintail settentrionale Anas acuta e la dea nera Limosa limosa Limosa a 5.000 m sul ghiacciaio del Khumbu. Le oche a testa di bar-headed Anser indicus sono state registrate dal GPS volando fino a 6.540 metri mentre attraversavano l' Himalaya, impegnandosi allo stesso tempo nella più alta velocità di salita fino all' altitudine per qualsiasi uccello. Rapporti aneddotici di loro che volano molto più in alto devono ancora essere corroborati con qualsiasi prova diretta. Gli uccelli marini volano a bassa quota sull' acqua, ma aumentano l' altitudine quando attraversano la terra, e il motivo inverso è visto negli uccelli terrestri. La migrazione degli uccelli, tuttavia, è per la maggior parte compresa tra 150 e 600 m (490-1.970 piedi). I record di avifauna degli Stati Uniti mostrano che la maggior parte delle collisioni avviene sotto 600 m (2.000 ft) e quasi nessuno sopra 1.800 m (5.900 ft).
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La migrazione degli uccelli non è limitata agli uccelli che possono volare. La maggior parte delle specie di pinguino (Spheniscidae) migrano nuotando. Questi percorsi possono percorrere oltre 1.000 km (620 miglia). Il gallo cedrone Dendragapus obscurus esegue la migrazione altitudinale soprattutto camminando. Emus Dromaius novaehollandiae Emus Dromaius novaehollandiae in Australia sono stati osservati per intraprendere movimenti di lunga distanza a piedi durante la siccità.
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L' immagine tipica della migrazione è quella degli uccelli terrestri settentrionali, come le rondini (Hirundinidae) e i rapaci, che effettuano lunghi voli verso i tropici. Tuttavia, molte specie di animali selvatici e fringuelli dell' Holarctic (Fringillidae) vivono nella Zona Nord Temperata, in regioni con inverni più miti rispetto alle zone di riproduzione estive. Per esempio, il pink-footed d' oca Anser brachyrhynchus migra dall' Islanda verso la Gran Bretagna e i paesi limitrofi, mentre il junco Junco jemalis dall' occhio scuro migra dai climi subartici e artici verso gli Stati Uniti contigui e il cardellino americano dal taiga alle zone svernanti che si estendono dal sud americano a nord-ovest verso l' Oregon occidentale. Le rotte migratorie e le zone di svernamento sono tradizionali e apprese dai giovani durante la loro prima migrazione con i genitori. Alcune anatre, come la garganey Anas querquedula, si muovono completamente o parzialmente nei tropici. Anche il pied flycatcher europeo Ficedula hypoleuca segue questa tendenza migratoria, riproducendo in Asia ed Europa e svernando in Africa.
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Spesso, il percorso migratorio di un uccello migrante a lunga distanza non segue una linea retta tra l' allevamento e le zone di svernamento. Piuttosto, potrebbe seguire una linea ad uncino o ad arco, con deviazioni intorno alle barriere geografiche. Per la maggior parte degli uccelli terrestri, tali barriere potrebbero consistere in mari, grandi corsi d' acqua o catene montuose elevate, a causa della mancanza di siti di sosta o di alimentazione, o della mancanza di colonne termiche per gli uccelli ad ala larga.
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Le stesse considerazioni sulle barriere e le deviazioni che valgono per la migrazione di uccelli terrestri a lunga distanza si applicano agli uccelli acquatici, ma al contrario: un' ampia area di terra senza corpi d' acqua che offrono siti di alimentazione può anche essere una barriera per un uccello che si nutre nelle acque costiere. Si osservano deviazioni che evitano tali barriere: ad esempio, le oche brent Branta bernicla che migrano dalla penisola di Taymyr verso il Waddenzee viaggiano attraverso la costa del Mar Bianco e il Mar Baltico piuttosto che direttamente attraverso l' Oceano Artico e la Scandinavia settentrionale.
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Una situazione simile si verifica con i trampolieri (chiamati uccelli delle coste in Nord America). Molte specie, come il dunlin Calidris alpina e il sandpiper occidentale Calidris mauri, intraprendono lunghi movimenti dai loro terreni di riproduzione artici verso posizioni più calde nello stesso emisfero, ma altre come il sandpiper semipalmated C. pusilla percorrono lunghe distanze fino ai tropici dell' emisfero australe.
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Per alcune specie di trampolieri, il successo della migrazione dipende dalla disponibilità di alcune risorse alimentari chiave nei punti di sosta lungo la rotta migratoria. Questo dà ai migranti l' opportunità di rifornirsi di carburante per la tappa successiva del viaggio. Alcuni esempi di importanti località di sosta sono la baia di Fundy e il Delaware Bay.
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Alcuni pionieri della coda del bar Limosa lapponica hanno il più lungo volo non-stop conosciuto di qualsiasi migrante, volando a 11.000 km dall' Alaska verso le loro aree non di allevamento neozelandesi. Prima della migrazione, il 55% del loro peso corporeo viene immagazzinato come grasso per alimentare questo viaggio ininterrotto.
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La migrazione degli uccelli marini è simile a quella dei trampolieri e degli uccelli acquatici. Alcuni, come la guillemot nera Cepphus grylle e alcuni gabbiani, sono abbastanza sedentari; altri, come la maggior parte delle sterne e degli auks che allevano nell' emisfero nord temperato, si muovono a distanze variabili a sud nell' inverno settentrionale. La sterna paradisea della sterna artica ha la migrazione a lunga distanza di qualsiasi uccello, e vede più luce del giorno di qualsiasi altra specie, spostandosi dalle zone di riproduzione artica alle aree antartiche non riproduttrici. Una sterna artica, inanellata (bandata) come un pulcino sulle isole Farne al largo della costa orientale britannica, ha raggiunto Melbourne, Australia in soli tre mesi dal ponte, un viaggio in mare di oltre 22.000 km (14.000 miglia). Molti uccelli tubenosed si riproducono nell' emisfero australe e migrano verso nord nell' inverno meridionale.
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Le specie più pelagiche, soprattutto nell' ordine dei "tuberosio" Procellariiformes, sono grandi vagabondaggi, e gli albatros degli oceani meridionali possono circondare il globo mentre cavalcano gli "anni quaranta ruggenti" al di fuori della stagione riproduttiva. Le tubenosi si diffondono ampiamente su vaste aree di oceano aperto, ma si riuniscono quando il cibo diventa disponibile. Molti sono anche tra i migranti più a lungo distanza; sooty shearwaters Puffinus griseus nidificanti sulle isole Falkland migrare 14.000 km (8.700 mi) tra la colonia di allevamento e l' Oceano Atlantico del Nord al largo della Norvegia. Alcuni cesoie Manx puffinus puffinus puffinus fare questo stesso viaggio in retromarcia. Poiché si tratta di uccelli longevi, possono coprire distanze enormi durante la loro vita; si calcola che un' acqua di taglio di Manx da record abbia volato per 8 milioni di km (5 milioni di miglia) durante i suoi oltre 50 anni di vita.
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Alcuni grandi uccelli ad ala larga si affidano a colonne termiche di aria calda ascendente per consentire loro di volare. Questi includono molti rapaci come avvoltoi, aquile e poiane, ma anche cicogne. Questi uccelli migrano di giorno. Le specie migratorie di questi gruppi hanno grandi difficoltà ad attraversare grandi corpi d' acqua, poiché le termiche si formano solo sulla terraferma, e questi uccelli non possono mantenere il volo attivo per lunghe distanze. Il Mediterraneo e gli altri mari costituiscono un grosso ostacolo all' impennata degli uccelli, che devono attraversare i punti più stretti. Un gran numero di rapaci e cicogne di grandi dimensioni attraversano aree come lo Stretto di Messina, Gibilterra, Falsterbo e il Bosforo in epoca migratoria. Altre specie più comuni, come la poiana europea Pernis apivorus, possono essere contate in centinaia di migliaia di esemplari in autunno. Anche altre barriere, come le catene montuose, possono provocare funnelling, in particolare per i grandi migranti diurni. Si tratta di un fattore notevole nella strozzatura migratoria centroamericana. Batumi collo di bottiglia nel Caucaso è uno dei più pesanti imbuti migratori sulla terra. Evitando di volare sopra la superficie del Mar Nero e attraverso alte montagne, centinaia di migliaia di migliaia di uccelli svettanti imbuto attraverso una zona intorno alla città di Batumi, Georgia. I rapaci, come le poiane di miele che migrano con le termiche, perdono solo il 10-20% del loro peso durante la migrazione, il che può spiegare perché si nutrono di meno durante la migrazione rispetto ai rapaci più piccoli con un volo più attivo come falchi, falchi e falchi.
doc-2157
Molti dei più piccoli uccelli insettivori, tra cui i guerrieri, colibrì e flycatcher migrano su grandi distanze, di solito di notte. Atterrano al mattino e possono nutrirsi per qualche giorno prima di riprendere la loro migrazione. Gli uccelli sono definiti migranti di passaggio nelle regioni in cui si trovano per brevi periodi di tempo tra l' origine e la destinazione.
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I migranti notturni riducono al minimo la predazione, evitano il surriscaldamento e possono nutrirsi di giorno. Un costo della migrazione notturna è la perdita del sonno. I migranti possono essere in grado di modificare la loro qualità del sonno per compensare la perdita.
doc-2159
Molti migranti a lunga distanza sembrano essere geneticamente programmati per rispondere alle variazioni della lunghezza del giorno. Le specie che spostano brevi distanze, tuttavia, possono non avere bisogno di un tale meccanismo di temporizzazione, invece di muoversi in risposta alle condizioni meteorologiche locali. Così gli allevatori di montagna e brughiere, come Tichodroma muraria Tichodroma wallcreeper e Cinclus cinclus cinclus, possono muoversi solo altitudinali per sfuggire al freddo terreno più alto. Altre specie come il merlino Falco columbarius e l' allodola Eurasiatica Alauda arvensis si spostano più lontano, sulla costa o verso sud. Specie come il fringuello sono molto meno migratorie in Gran Bretagna rispetto a quelle dell' Europa continentale, per lo più non si spostano più di 5 km nella loro vita.
doc-2160
I migranti passeriformi a breve distanza hanno due origini evolutive. Quelli che hanno migranti a lunga distanza nella stessa famiglia, come il comune chiffchaff Phylloscopus collybita, sono specie di origine dell' emisfero australe che hanno progressivamente accorciato la migrazione di ritorno per rimanere nell' emisfero nord.
doc-2161
Nei tropici c' è poca variazione nella durata della giornata durante tutto l' anno, ed è sempre abbastanza caldo per un approvvigionamento alimentare, ma la migrazione altitudinale si verifica in alcuni uccelli tropicali. Ci sono prove che questo permette ai migranti di ottenere più cibi preferiti come la frutta.
doc-2162
A volte circostanze come una buona stagione riproduttiva seguita da un fallimento della fonte di cibo l' anno successivo portano a esplosioni in cui un gran numero di una specie si sposta ben oltre la gamma normale. Cera boema Bombycilla garrulus ben mostrano questa imprevedibile variazione dei numeri annui, con cinque grandi arrivi in Gran Bretagna nel corso del XIX secolo, ma 18 tra gli anni 1937 e 2000. Crocifissi rossi Loxia curvirostra anche Loxia curvirostra sono irritanti, con invasioni diffuse in tutta l' Inghilterra notato in 1251,1593,1757, e 1791.
doc-2163
La migrazione degli uccelli è principalmente, ma non interamente, un fenomeno dell' emisfero settentrionale. Questo perché gli uccelli terrestri alle alte latitudini nordiche, dove il cibo d' inverno scarseggia, partono per le zone più a sud (compreso l' emisfero australe) per svernare, e perché la terraferma continentale è molto più grande nell' emisfero settentrionale. Al contrario, tra gli uccelli marini pelagici, le specie dell' emisfero australe hanno maggiori probabilità di migrare. Questo perché c' è una grande area di oceano nell' emisfero australe, e più isole adatte per gli uccelli marini a nidificare.
doc-2164
Il controllo della migrazione, i suoi tempi e la sua risposta sono geneticamente controllati e sembrano essere un tratto primitivo presente anche in specie di uccelli non migratori. La capacità di navigare e orientarsi durante la migrazione è un fenomeno molto più complesso che può includere sia i programmi endogeni che l' apprendimento.
doc-2165
Il principale valore fisiologico per la migrazione sono le variazioni della lunghezza del giorno. Questi cambiamenti sono anche correlati a cambiamenti ormonali negli uccelli. Nel periodo precedente la migrazione, molti uccelli mostrano un' attività superiore o Zugunruhe (tedesco: irrequietezza migratoria), descritta per la prima volta da Johann Friedrich Naumann nel 1795, oltre a cambiamenti fisiologici come l' aumento del deposito di grasso. La presenza di Zugunruhe anche in uccelli allevati in gabbia senza indizi ambientali (ad es. ) ha evidenziato il ruolo dei programmi endogeni circolari nel controllo delle migrazioni di uccelli. Gli uccelli in gabbia mostrano una direzione di volo preferenziale che corrisponde alla direzione migratoria che avrebbero preso in natura, cambiando la loro direzione preferenziale all' incirca allo stesso tempo i loro conspecifici selvatici cambiano rotta.
doc-2166
Nelle specie poliginose con notevole dimorfismo sessuale, i maschi tendono a ritornare prima delle femmine nei siti di riproduzione. Si parla di protesta.
doc-2167
La navigazione si basa su una varietà di sensi. Molti uccelli hanno dimostrato di utilizzare una bussola solare. Utilizzare il sole per la direzione comporta la necessità di effettuare una compensazione in base al tempo. È stato inoltre dimostrato che la navigazione si basa su una combinazione di altre abilità, tra cui la capacità di rilevare i campi magnetici (magnetocezione), utilizzare punti di riferimento visivi e indicazioni olfattive.
doc-2168
Si ritiene che i migranti a lunga distanza si disperdano come uccelli giovani e formano attaccamenti a potenziali siti di riproduzione e ai siti di svernamento preferiti. Una volta effettuato l' attacco al sito, mostrano un' elevata fedeltà, visitando gli stessi siti di svernamento anno dopo anno.
doc-2169
La capacità degli uccelli di navigare durante le migrazioni non può essere pienamente spiegata dalla programmazione endogena, anche con l' aiuto di risposte alle indicazioni ambientali. La capacità di effettuare con successo migrazioni a lunga distanza può essere spiegata solo con una contabilità della capacità cognitiva degli uccelli di riconoscere gli habitat e formare mappe mentali. Il rilevamento satellitare dei rapaci che migrano giornalmente, come falchi infestanti e poiane al miele, ha dimostrato che le persone più anziane sono meglio in grado di correggere la deriva del vento.
doc-2170
Gli uccelli migratori possono utilizzare due strumenti elettromagnetici per trovare le loro destinazioni: uno completamente innato e l' altro basato sull' esperienza. Un giovane uccello sulla sua prima migrazione vola nella giusta direzione secondo il campo magnetico terrestre, ma non sa quanto sarà lungo il cammino. Lo fa attraverso un meccanismo di coppia radicale in cui le reazioni chimiche in particolari pigmenti fotosensibili a lunghe lunghezze d' onda sono influenzate dal campo. Anche se questo funziona solo durante le ore diurne, non utilizza la posizione del sole in alcun modo. In questa fase l' uccello è nella posizione di un ragazzo scout con una bussola ma senza mappa, fino a quando non si abitua abituato al viaggio e può mettere le sue altre capacità da usare. Con l' esperienza impara diversi punti di riferimento e questa "mappatura" è fatta da magneti nel sistema trigemino, che dicono all' uccello quanto è forte il campo. Poiché gli uccelli migrano tra le regioni settentrionali e meridionali, l' intensità del campo magnetico alle diverse latitudini permette di interpretare più accuratamente il meccanismo della coppia radicale e di fargli sapere quando ha raggiunto la sua destinazione. Esiste una connessione neurale tra l' occhio e "Cluster N", la parte del proencefalo che è attiva durante l' orientamento migrazionale, suggerendo che gli uccelli possano effettivamente essere in grado di vedere il campo magnetico della terra.
doc-2171
Migranti uccelli migratori possono perdere la loro strada e apparire al di fuori del loro raggio d' azione normale. Ciò può essere dovuto al sorpasso delle loro destinazioni come nel "superamento primaverile" in cui gli uccelli che ritornano nelle loro aree di riproduzione superano il limite e finiscono più a nord del previsto. Alcune zone, a causa della loro posizione geografica, sono diventate famose come punti di osservazione per tali uccelli. Ne sono un esempio il Point Pelee National Park in Canada e Spurn in Inghilterra.
doc-2172
La migrazione inversa, in cui la programmazione genetica dei giovani uccelli non funziona correttamente, può portare a rarità che diventano vagabondi a migliaia di chilometri di distanza.
doc-2173
Un fenomeno correlato chiamato "abmigrazione" riguarda gli uccelli di una regione che si uniscono a uccelli simili provenienti da una diversa regione di riproduzione nei comuni terreni invernali e poi migrano di nuovo insieme alla nuova popolazione. Questo è particolarmente comune in alcuni uccelli acquatici, che si spostano da un volo ad un altro.
doc-2174
E' stato possibile insegnare una via di migrazione verso un gregge di uccelli, ad esempio attraverso programmi di reintroduzione. Dopo un processo con il Canada oche Branta canadensis, velivoli micro leggeri sono stati utilizzati negli Stati Uniti per insegnare le rotte di migrazione sicura a reintrodurre whooping gru Grus americana.
doc-2175
Gli uccelli devono modificare il loro metabolismo per soddisfare le esigenze della migrazione. Lo stoccaggio di energia attraverso l' accumulo di grasso e il controllo del sonno nei migranti notturni richiedono particolari adattamenti fisiologici. Inoltre, le piume di un uccello soffrono di usura e devono essere modellate. I tempi di questa muta - di solito una volta all' anno, ma a volte due volte - varia con alcune specie prima di passare al loro terreno invernale e altri prima di tornare ai loro terreni di riproduzione. A parte gli adattamenti fisiologici, la migrazione richiede talvolta cambiamenti comportamentali come volare in greggi per ridurre l' energia utilizzata nella migrazione o il rischio di predazione.
doc-2176
La migrazione degli uccelli è altamente labile e si ritiene che si sia sviluppata indipendentemente in molti ceppi aviari. Mentre si concorda sul fatto che gli adattamenti comportamentali e fisiologici necessari per la migrazione sono sotto controllo genetico, alcuni autori hanno sostenuto che non è necessario alcun cambiamento genetico affinché il comportamento migratorio si sviluppi in una specie sedentaria perché il quadro genetico per il comportamento migratorio esiste in quasi tutti i ceppi aviari. Questo spiega la rapida comparsa del comportamento migratorio dopo l' ultimo massimo glaciale.
doc-2177
Le analisi teoriche mostrano che le deviazioni che aumentano la distanza di volo fino al 20% sono spesso adattabili su terreni aerodinamici - un uccello che si carica di cibo per attraversare una lunga barriera vola meno efficiente. Tuttavia, alcune specie presentano rotte migratorie circuitosi che riflettono espansioni storiche dell' area di distribuzione e sono tutt' altro che ottimali in termini ecologici. Un esempio è la migrazione delle popolazioni continentali del tordo di Swainson Catharus ustulatus, che volano lontano est attraverso il Nord America prima di girare a sud via Florida per raggiungere il Nord America del Sud America; questa rotta è considerata la conseguenza di un' espansione della gamma che si verificò circa 10.000 anni fa. Le deviazioni possono anche essere causate da condizioni di vento differenziale, dal rischio di predazione o da altri fattori.
doc-2178
Si prevede che i cambiamenti climatici su vasta scala, come è avvenuto in passato, avranno un effetto sui tempi della migrazione. Gli studi hanno dimostrato una varietà di effetti, compresi i cambiamenti temporali nella migrazione, l' allevamento e le variazioni della popolazione.
doc-2179
La migrazione degli uccelli favorisce anche il movimento di altre specie, comprese quelle di ectoparassiti come le zecche e i pidocchi, che a loro volta possono contenere microrganismi, compresi quelli preoccupanti per la salute umana. A causa della diffusione globale dell' influenza aviaria, la migrazione degli uccelli è stata studiata come un possibile meccanismo di trasmissione della malattia, ma si è riscontrato che essa non presenta un rischio particolare; l' importazione di animali da compagnia e di uccelli domestici è una minaccia maggiore. Alcuni virus che sono mantenuti negli uccelli senza effetti letali, come ad esempio il virus del Nilo occidentale, possono tuttavia essere diffusi dagli uccelli migratori. Gli uccelli possono anche svolgere un ruolo nella dispersione delle propagazioni delle piante e del plancton.
doc-2180
Alcuni predatori approfittano della concentrazione di uccelli durante la migrazione. I pipistrelli noctuli maggiori si nutrono di passeriformi migratori notturni. Alcuni rapaci sono specializzati in trampolieri migratori.
doc-2181
Le rotte di migrazione degli uccelli sono state studiate con una varietà di tecniche, tra cui la più antica marcatura. I cigni sono stati contrassegnati con un nome sul becco dal 1560 circa in Inghilterra. Nel 1899 Hans Christian Cornelius Mortensen iniziò a suonare il suono scientifico. Altre tecniche includono il radar e la localizzazione satellitare.
doc-2182
Gli studi sul comportamento di orientamento sono stati tradizionalmente effettuati utilizzando varianti di una configurazione nota come imbuto Emlen, che consiste in una gabbia circolare con la parte superiore ricoperta di vetro o schermatura metallica, in modo che il cielo sia visibile oppure la configurazione sia collocata in un planetario o con altri controlli su stecche ambientali. Il comportamento di orientamento dell' uccello all' interno della gabbia è studiato quantitativamente utilizzando la distribuzione dei segni che l' uccello lascia sulle pareti della gabbia. Altri approcci utilizzati negli studi di homing dei piccioni fanno uso della direzione in cui l' uccello svanisce all' orizzonte.
doc-2183
La caccia lungo le rotte migratorie minaccia alcune specie di uccelli. Le popolazioni di gru siberiane (Leucogeranus leucogeranus) che si sono invertite in India sono diminuite a causa della caccia lungo il percorso, in particolare in Afghanistan e Asia centrale. Gli uccelli sono stati visti per l' ultima volta nel loro parco nazionale preferito svernamento nel Keoladeo National Park nel 2002. Strutture come le linee elettriche, i parchi eolici e le piattaforme petrolifere offshore hanno avuto effetti negativi anche sugli uccelli migratori. Altri rischi di migrazione comprendono l' inquinamento, le tempeste, gli incendi e la distruzione degli habitat lungo le rotte migratorie, negando il cibo ai migranti ai punti di sosta. Ad esempio, nel Flyway Asia Orientale-Australasiano, fino al 65% dell' habitat intercotidale chiave della strozzatura migratoria del Mar Giallo è stato distrutto dagli anni Cinquanta.
doc-2184
Gli uccelli (Aves) sono un gruppo di vertebrati endotermici, caratterizzati da piume, mascelle senza denti, la deposizione di uova con guscio duro, un elevato tasso metabolico, un cuore a quattro zampe e uno scheletro leggero ma forte. Gli uccelli vivono in tutto il mondo e hanno dimensioni che vanno dai 5 cm (2 in) di colibrì alle dimensioni dello struzzo di 2,75 m (9 piedi). Si classificano come la classe dei tetrapodi con le specie più vive, a circa diecimila unità, di cui più della metà sono passeriformi, a volte conosciuti come uccelli posatoi o, meno precisamente, come uccelli canori.
doc-2185
La documentazione fossile indica che gli uccelli sono gli ultimi dinosauri sopravvissuti, essendosi evoluti da antenati piumati all' interno del gruppo di dinosauri saurischiani. I veri uccelli apparvero per la prima volta durante il periodo cretaceo, circa 100 milioni di anni fa. L' evidenza basata sul DNA trova che gli uccelli hanno diversificato drammaticamente intorno al tempo dell' evento di estinzione Cretaceo-Paleogene che ha ucciso tutti gli altri dinosauri. Gli uccelli in Sud America sono sopravvissuti a questo evento e poi migrati in altre parti del mondo attraverso ponti terrestri multipli, diversificando durante i periodi di raffreddamento globale. Primitive uccelli come dinosauri che si trovano al di fuori della classe Aves propriamente detta, nel più ampio gruppo Avialae, sono stati trovati risalente alla metà del periodo giurassico. Molti di questi primi "staminali", come Archaeopteryx, non erano ancora in grado di volare a pieno regime, e molti conservarono caratteristiche primitive come le mascelle di dente al posto dei becchi e lunghe code ossee.
doc-2186
Gli uccelli hanno ali più o meno sviluppate a seconda della specie; gli unici gruppi noti senza ali sono i moas estinti e gli uccelli elefanti. Le ali, che si sono evolute dagli arti anteriori, danno alla maggior parte degli uccelli la possibilità di volare, anche se ulteriori speciazioni hanno portato ad alcuni uccelli senza volo, tra cui ratiti, pinguini e diverse specie endemiche di uccelli dell' isola. Anche i sistemi digestivi e respiratori degli uccelli sono particolarmente adatti al volo. Alcune specie di uccelli di ambienti acquatici, in particolare i pinguini senza volo di cui sopra, e anche i membri della famiglia delle anatre, si sono evoluti anche per il nuoto. Gli uccelli, in particolare i fringuelli di Darwin, hanno svolto un ruolo importante nella nascita della teoria evolutiva di Darwin attraverso la selezione naturale.
doc-2187
Alcuni uccelli, in particolare corvidi e pappagalli, sono tra gli animali più intelligenti; diverse specie di uccelli fanno e usano strumenti, e molte specie sociali trasmettono conoscenze attraverso le generazioni, che è considerata una forma di cultura. Molte specie migrano ogni anno a grandi distanze. Gli uccelli sono sociali, comunicano con segnali visivi, chiamate e canti di uccelli e partecipano a comportamenti sociali come l' allevamento cooperativo e la caccia, il gregge e il mobbing dei predatori. La grande maggioranza delle specie di uccelli sono socialmente monogame, di solito per una stagione riproduttiva alla volta, a volte per anni, ma raramente per la vita. Altre specie hanno sistemi di allevamento poliginoso ("molte femmine") o, raramente, poliandroso ("molti maschi"). Gli uccelli producono progenie deponendo uova che vengono fecondate attraverso la riproduzione sessuale. Di solito sono sistemati in un nido e incubati dai genitori. La maggior parte degli uccelli hanno un lungo periodo di cure parentali dopo la schiusa. Alcuni uccelli, come le galline, depongono uova anche quando non sono fecondati, anche se le uova non fecondate non producono prole.
doc-2188
Molte specie di uccelli sono economicamente importanti. Gli uccelli domestici e non domestici (pollame e selvaggina) sono importanti fonti di uova, carne e piume. Uccelli canzoni, pappagalli e altre specie sono popolari come animali domestici. Guano (escrementi di uccelli) viene raccolto per essere utilizzato come fertilizzante. Uccelli figure prominente in tutta la cultura umana. Circa 120-130 specie si sono estinte a causa dell' attività umana a partire dal XVII secolo, e altre centinaia prima di allora. L' attività umana minaccia l' estinzione di circa 1.200 specie di uccelli, anche se sono in corso sforzi per proteggerle. Il birdwatching ricreativo è una parte importante dell' industria dell' ecoturismo.
doc-2189
Aves e un gruppo di sorelle, la clade Crocodilia, contengono gli unici rappresentanti viventi del rettile clade Archosauria. Alla fine degli anni' 90, Aves era comunemente definita filogeneticamente come tutti i discendenti del più recente antenato comune degli uccelli moderni e dell' Archaeopteryx lithographica. Tuttavia, una definizione precedente proposta da Jacques Gauthier ha guadagnato grande valuta nel XXI secolo, ed è utilizzata da molti scienziati, tra cui i seguaci del sistema Phylocode. Gauthier definito Aves Aves per includere solo il gruppo corona del set di uccelli moderni. Questo è stato fatto escludendo la maggior parte dei gruppi noti solo dai fossili, e assegnandoli, invece, alle Avialae, in parte per evitare le incertezze circa la collocazione dell' archeotterox in relazione agli animali tradizionalmente considerati come dinosauri del tropode.
doc-2190
Sulla base di prove fossili e biologiche, la maggior parte degli scienziati riconoscono che gli uccelli sono un sottogruppo specializzato dei dinosauri theropod, e più specificamente, sono membri di Maniraptora, un gruppo di tropodi che comprende dromaeosauri e oviraptorids, tra gli altri. Poiché gli scienziati hanno scoperto che un maggior numero di tropodi è strettamente correlato agli uccelli, la distinzione precedentemente netta tra non uccelli e uccelli è diventata offuscata. Le recenti scoperte nella provincia di Liaoning, nel nord-est della Cina, che mostrano molti piccoli dinosauri piume di theropod, contribuiscono a questa ambiguità.
doc-2191
La visione di consenso nella paleontologia contemporanea è che i tropodi volanti, o avialans, sono i parenti più stretti dei deinoniconosauri, che includono dromaeosauridi e troodonzidi. Insieme formano un gruppo chiamato Paraves. Alcuni membri basali di questo gruppo, come ad esempio Microraptor, hanno caratteristiche che possono aver permesso loro di planare o volare. I deinonychosaur più basali erano molto piccoli. Queste prove sollevano la possibilità che l' antenato di tutti i paraviani possano essere stati arborei, siano stati in grado di scivolare, o entrambi. A differenza di Archaeopteryx e dei dinosauri non avialan piumati, che hanno mangiato principalmente carne, studi recenti suggeriscono che i primi avialans erano onnivori.
doc-2192
L' archeottero giurassico tardo giurassico è ben noto come uno dei primi fossili di transizione ad essere trovato, e ha fornito supporto per la teoria dell' evoluzione alla fine del XIX secolo. L' archeotterox è stato il primo fossile a mostrare entrambe le evidenti caratteristiche tradizionali rettiliane: denti, dita artigliate e una lunga coda di lucertola, così come ali con piume di volo simili a quelle degli uccelli moderni. Non è considerato un antenato diretto degli uccelli, anche se forse è strettamente legato al vero antenato.
doc-2193
I primi fossili avialani conosciuti provengono dalla Formazione Tiaojishan della Cina, datata al tardo giurassico (fase esfordiana), circa 160 milioni di anni fa. Le specie avialan da questo periodo di tempo includono Anchiornis huxleyi, Xiaotingia zhengi e Aurornis xui. Il ben noto avialan presto, Archaeopteryx, risale a poco più tardi rocce giurassiche (circa 155 milioni di anni) dalla Germania. Molti di questi primi avialani condividevano caratteristiche anatomiche insolite che possono essere ancestrali agli uccelli moderni, ma sono andati perduti durante l' evoluzione degli uccelli. Queste caratteristiche includono artigli ingrossati sulla seconda punta, che possono essere stati tenuti lontani dal suolo durante la vita, e piume lunghe o "ali posteriori" che coprono gli arti e i piedi posteriori, che possono essere stati utilizzati nelle manovre aeree.
doc-2194
Durante il periodo cretaceo gli avialani si sono diversificati in un' ampia varietà di forme. Molti gruppi conservarono caratteristiche primitive, come ad esempio le ali e i denti artigliati, anche se questi ultimi andarono persi indipendentemente in una serie di gruppi avialan, compresi gli uccelli moderni (Aves). Mentre le prime forme, come Archaeopteryx e Jeholornis, conservarono le lunghe code ossee dei loro antenati, le code degli avialans più avanzati furono accorciate con l' avvento dell' osso del pygostyle nel gruppo Pygostylia. Nel tardo Cretaceo, circa 95 milioni di anni fa, l' antenato di tutti gli uccelli moderni ha anche sviluppato un migliore senso dell' olfatto.
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Il primo grande, diverso e variegato lignaggio di avialans a coda corta ad evolversi sono stati gli enantiornithes, o "uccelli opposti", così chiamato perché la costruzione delle loro ossa della spalla era al contrario di quella degli uccelli moderni. Gli enantiornithes occupavano una vasta gamma di nicchie ecologiche, dagli uccelli shorebir di sabbia, ai mangiatori di pesce, alle forme di abitare gli alberi e ai mangiatori di semi. Mentre erano il gruppo dominante di avialans durante il periodo cretaceo, enantiornithes è stato estinto insieme a molti altri gruppi di dinosauri alla fine dell' era mesozoica.
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Molte specie della seconda maggiore lignaggio avialan per diversificare, gli Euornithes (inteso come "uccelli veri", perché comprendono gli antenati degli uccelli moderni), erano semi-acquatici e specializzati nel mangiare pesce e altri piccoli organismi acquatici. A differenza degli enantiornithes, che hanno dominato gli habitat terrestri e arboricoli, la maggior parte dei primi ueornithes mancava di adattamenti appollaiamento e sembrano aver incluso specie simili alle coste, trampolieri, nuoto e immersioni. Il più tardi includeva il gabbiano superficiale come Ichthyornis, il Hesperornithiformes, che divenne così ben adattato alla caccia di pesci in ambienti marini che hanno perso la capacità di volare e divenne principalmente acquatici. Le euornithes primitiva ha visto anche lo sviluppo di molti tratti associati con gli uccelli moderni, come ad esempio le ossa mammarie fortemente chigliate, sdentato, senza denti, tagliate parti delle loro mascelle (anche se la maggior parte non-avian euornithes mantenuto i denti in altre parti delle mascelle). Euornithes anche incluso il primo avialans di sviluppare vero pigostilio e un ventilatore completamente mobile di piume di coda, che può avere sostituito la "ala posteriore" come la modalità primaria di manovrabilità aerea e frenata in volo.
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Tutti gli uccelli moderni si trovano all' interno del gruppo coronale Aves (alternamente Neornithes), che ha due suddivisioni: le Palaeognathae, che comprende i ratiti senza volo (come gli struzzi) e il tenue tinamosi, e le Neognathae, estremamente diverse, che contengono tutti gli altri uccelli. Queste due suddivisioni sono spesso dato il rango di superordine, anche se Livezey e Zusi loro assegnato "coorte" rango. A seconda del punto di vista tassonomico, il numero delle specie di uccelli viventi conosciute varia da 9.800 a 10.050 unità.
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La prima divergenza all' interno dei Neognathes fu quella delle Galloanserae, il superordine che conteneva gli Anseriformi (sportelli, oche, cigni e urlatori) e i Galliformi (fagiani, gallo cedrone e loro alleati, insieme con i costruttori di tumuli e le guardie e i loro alleati). I resti fossili più antichi di uccelli veri provengono dal possibile galliforme Austinornis lentus, datato a circa 85 milioni di anni fa, ma le date delle vere e proprie spaccature sono molto dibattute dagli scienziati. Gli Aves sono d' accordo di essersi evoluti nel Cretaceo, e la divisione tra i Galloanseri da altri Neognathes si è verificato prima dell' evento Cretaceo-Paleogene estinzione, ma ci sono opinioni diverse circa se le radiazioni dei Neognathes rimanenti si è verificato prima o dopo l' estinzione degli altri dinosauri. Questo disaccordo è in parte causato da una divergenza nell' evidenza; la datazione molecolare suggerisce una radiazione cretacea, mentre l' evidenza fossile supporta una radiazione Cenozoica. I tentativi di riconciliare le evidenze molecolari e fossili si sono rivelati controversi, ma risultati recenti dimostrano che tutti i gruppi di uccelli esistenti sono nati solo da una piccola manciata di specie sopravvissute all' estinzione del Cretaceo-Paleogene.
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La classificazione degli uccelli è una questione controversa. Sibley e Ahlquist's Phylogeny and Classification of Birds (1990) è un lavoro storico sulla classificazione degli uccelli, anche se è spesso dibattuto e costantemente rivisto. La maggior parte delle prove sembra suggerire che l' assegnazione degli ordini sia accurata, ma gli scienziati non sono d' accordo sulle relazioni tra gli ordini stessi; le prove dell' anatomia moderna degli uccelli, dei fossili e del DNA sono state tutte riportate sul problema, ma non è emerso un forte consenso. Più di recente, nuove prove fossili e molecolari forniscono un quadro sempre più chiaro dell' evoluzione dei moderni ordini di uccelli. Lo sforzo più recente è quello di cui sopra e si basa sull' intero sequenziamento del genoma di 48 specie rappresentative.