Aturan Bergmann menyatakan dengan jelas: hewan menjadi lebih besar dalam cuaca dingin. Lebih kecil saat panas. Sederhana, bukan?
Ini adalah aturan yang berlaku selama hampir dua abad. Namun bagi burung hantu yang menggali di seluruh Amerika Utara, ceritanya lebih kacau. Jauh lebih berantakan.
Data baru dari Conway Lab di Universitas Idaho menunjukkan bahwa burung-burung ini bukan hanya produk evolusi yang lambat dan stabil. Mereka juga menjadi korban dari tahun-tahun awal mereka sendiri. Dan plat mereka saat ini.
Geografi penting. Namun begitu pula yang terjadi pada anak burung hantu saat musim panas terik.
Menguji Gradien
Mengapa menggali burung hantu?
Itu bukan karena mereka adalah raptor yang paling glamor. Itu karena kumpulan datanya sangat besar. Courtney Conway dan timnya telah mengamati predator padang rumput gersang ini selama beberapa dekade. Mereka punya nomor. Banyak dari mereka.
“Awalnya kami memilih untuk melakukan penyelidikan ini… sebagian besar karena luasnya geografis,” kata penulis pertama Kurt Ongman.
Mereka ingin mengetahui apakah burung tertentu mengikuti tren garis lintang klasik. Jawabannya? Ya.
Burung hantu di wilayah barat laut yang lebih sejuk lebih berat. Mereka memiliki sayap yang lebih panjang. Polanya ada di sana, jelas seperti siang hari. Namun pola tidak menjelaskan mekanisme. Anda dapat melihat bahwa sebatang pohon tinggi tanpa memahami mengapa akarnya tumbuh dalam.
Tim perlu mengetahui: apakah perbedaan ukuran ini bersifat genetik? Atau itu perkembangan? Atau sekedar reaksi terhadap apa yang mereka makan minggu lalu?
Tiga Teori
Untuk mengetahui penyebabnya, peneliti harus memisahkan skala waktu.
Mereka melihat:
- Adaptasi yang diwariskan terhadap suhu ekstrem lokal (jangka panjang).
- Perkembangan terhambat akibat stres di awal kehidupan (jangka menengah).
- Fluktuasi berat badan yang dapat dibalik dari makanan terkini (jangka pendek).
Data tersebut berasal dari 5.597 individu burung hantu. Itu banyak sekali tulangnya. Dan massal.
Pengukuran mencakup 54 lokasi di seluruh AS bagian barat. garis lintang 1600 kilometer. Dari permukaan laut hingga ketinggian lebih dari 2.000 meter. Dari tahun 2000 hingga 2200. Mereka menggabungkan data ini dengan data kekeringan dari Pusat Informasi Lingkungan Nasional. Kehijauan vegetasi dari NASA. Data iklim dari Oregon State.
Itu adalah lintas bidang lingkungan.
Apa yang Menempel dan Apa yang Berfluktuasi
Hasilnya memecah sifat-sifat tersebut berdasarkan seberapa “tetap” sifat-sifat tersebut.
Panjang tarsus—tulang kaki—tidak banyak bergerak. Itu adalah elemen struktural. Itu cenderung tetap sama. Dan benar saja, suhu tersebut mengikuti suhu rata-rata jangka panjang. Hal ini menunjukkan adaptasi yang diwariskan. Burung-burung di utara memiliki kaki yang cocok untuk menghadapi cuaca dingin selama beberapa generasi.
Massa tubuh orang dewasa dan panjang sayap menceritakan kisah yang berbeda.
Ciri-ciri ini bersifat plastis. Mereka berubah. Dan mereka melacak dengan suhu rata-rata 21 tahun seperti halnya kaki, tetapi dengan perubahan yang berbeda.
Untuk setiap kenaikan suhu derajat Celcius, massa tubuh orang dewasa turun sebesar 0,41%. Sayap menjadi lebih pendek sebesar 0,16%.
Ini bukan hanya cuaca. Ini adalah perubahan lokal yang diwariskan menuju ukuran yang lebih kecil di zona yang lebih hangat. Alam sedang memangkas ukurannya di tempat yang menjadi panas.
Jebakan Remaja
Tapi di sinilah hal itu menjadi lengket.
Massa tubuh remaja? Ia tidak peduli dengan rata-rata 21 tahun. Mereka peduli dengan kekeringan tahun lalu.
Jika musim kawin setahun sebelum menetas panas dan kering, burung hantu tersebut berukuran lebih kecil. Mengapa?
Ketersediaan sumber daya. Panas mempengaruhi serangga. Lebih sedikit serangga berarti betina stres. Betina yang stres bertelur atau membesarkan anak ayam yang memulai hidup dengan kekurangan. Ini adalah efek bawaan.
Dan itu juga menimpa orang dewasa.
Panas ekstrem dan kekeringan pada tahun sebelumnya mengakibatkan tulang kaki menjadi lebih pendek pada orang dewasa muda. Tekanan suhu dan keterbatasan sumber daya sebenarnya membentuk pertumbuhan struktural mereka. Bukan hanya penambahan berat badan; itu adalah perkembangan tulang yang terhambat karena kelaparan dan panas.
Jendela Enam Bulan
Lalu ada permainan jangka pendek.
Enam bulan sebelum pengukuran, hujan deras melanda. Tiba-tiba, sumber daya melonjak. Dan burung hantu pun bereaksi.
Pertumbuhan sayap dan massa tubuh pada orang dewasa bergeser dengan cepat.
Ini membuktikan bahwa burung-burung ini tidak terkurung di dalam batu. Mereka bisa bertambah besar saat makanannya tiba. Mereka bisa menyusut saat mengering. Ini adalah fluktuasi yang dapat dibalik (reversible) yang didorong oleh ketersediaan yang mendesak.
Jadi, Siapa yang Menang?
Kesimpulannya bernuansa.
Aturan Bergmann berlaku. Namun mesin penggeraknya adalah hybrid.
Anda memiliki tulang punggung genetik—panjang kaki, ukuran dasar—yang ditentukan oleh adaptasi termal jangka panjang. Kemudian jaringan lunak dan beberapa elemen struktural—massa, sayap—bergoyang karena guncangan sumber daya jangka pendek. Dan ada generasi remaja yang menanggung luka akibat tahun buruk yang dialami orang tuanya.
“Secara keseluruhan, meskipun kami menemukan dukungan umum terhadap aturan Bergmann, mekanisme yang mendasarinya berbeda-beda, bergantung pada apakah suatu sifat bersifat plastis… atau lebih tetap,” tulis Ongman.
Pekerjaan di masa depan perlu melacak individu burung sepanjang hidup mereka. Menua burung hantu dengan andal itu sulit. Namun tanpa hal tersebut, kita tidak dapat sepenuhnya memisahkan plastisitas perkembangan dari adaptasi murni.
Kita juga perlu memahami migrasi. Apakah burung hantu yang bergerak memberikan respons yang berbeda dibandingkan burung hantu yang diam di tempat? Strategi pergerakan berinteraksi dengan morfologi dengan cara yang baru mulai kita lihat.
Perubahan iklim bukan hanya grafik suhu. Ini adalah resep untuk kekeringan. Ini merupakan gangguan terhadap rantai mangsa. Dan penyakit ini menyerang burung-burung ini pada tahap yang paling rentan: awal kehidupan.
Populasi manakah yang paling rentan? Mungkin yang berada di zona paling kering, di mana musim panas yang buruk berarti generasi yang lebih kecil mungkin tidak akan pernah bisa memulihkan ukurannya.
Aturannya berlaku. Tapi burung hantu? Burung hantu itu rumit.
