Sezonul de împerechere
Evoluția a ajustat, în general, calendarul sezoanelor de împerechere aviară pentru a maximiza numărul de pui produși. În zonele temperate, subarctice și arctice, factorul preponderent este disponibilitatea hranei. Este nevoie de hrană din abundență, nu numai pentru puii de pasăre în creștere și pentru puii tineri, ci și pentru a satisface cererea crescută de energie a adulților care se reproduc. În cazul femelelor, aceste cerințe sporite includ povara energetică a producției de ouă; masculii au nevoie de energie suplimentară pentru a susține manifestările viguroase și pentru a-și apăra teritoriile. Unul sau ambii adulți participă, în general, la munca de construire a cuibului, la căutarea hranei pentru mai mulți indivizi (pereche sau pui) și, în unele cazuri, la apărarea teritorială sau la protejarea puilor de prădători.
Pentru majoritatea păsărilor, puii eclozează și cresc atunci când insectele sunt abundente. În zonele arctice și subarctice, depunerea ouălor se concentrează în principal în mai și iunie pentru a profita de fluxul de țânțari, muște negre, fluturi și alte prăzi cu șase picioare de la sfârșitul lui iunie-începutul lui iulie. Aprovizionarea este bogată în apropierea polului, dar sezonul este scurt, iar păsările trebuie să curteze, să se împerecheze și să cuibărească cu mult înainte ca riscul de furtuni friguroase să se termine. De fapt, gâștele care cuibăresc în zona arctică ajung pe terenurile de reproducere înainte de dispariția zăpezii, pentru a începe să clocească imediat ce locurile de cuibărit sunt libere. Gâștele depind de rezervele de grăsime corporală pentru a se întreține într-un mediu inițial sărac în hrană.
În general, numărul de puiet de paseriforme crescute anual scade pe măsură ce se apropie de poli. Speciile larg răspândite în America de Nord care reușesc să crească doar un singur puiet la limita nordică a arealului lor, pot crește două sau mai multe la limitele lor sudice. În zonele temperate, multe specii de paseriforme își refac în mod obișnuit cuiburile în cazul în care pierd un cuib sau un puiet; în schimb, multe specii nepaseriforme pot produce doar un singur puiet. La unele specii nepaseriforme, cum ar fi gâștele care se reproduc în zona arctică, organele de reproducere încep să se micșoreze imediat ce ouăle sunt depuse. Aceste păsări nu dispun nici de rezervele de energie necesare pentru a depune ouă de înlocuire în cazul pierderii unui cuib, nici de suficient timp pentru a crește puii unui al doilea cuib, chiar dacă ar putea fi produs un cuib. De fapt, puii gâștelor care se înmulțesc în zona arctică adesea nu au timp să se maturizeze complet înainte de revenirea condițiilor de iarnă, iar sezoanele fără împerechere reușită sunt frecvente pentru specii precum gâștele de zăpadă și gâștele lui Ross.
Deși nu sunt singurii factori, rezervele de hrană asigurate și vremea benignă care le însoțește sunt de departe cele mai frecvente influențe care afectează calendarul sezoanelor de împerechere ale păsărilor. Totuși, pentru a găsi exemple de alți factori, trebuie să ne uităm în afara Americii de Nord. De exemplu, pentru a reduce prădarea ouălor și a puilor, mierla de culoare argiloasă (care cuibărește doar rareori în sudul Texasului) își face cuiburile în sezonul uscat din Panama, când hrana este relativ săracă. Pierderile mai puține cauzate de prădători compensează mai mult decât riscul de înfometare a puilor.
Pe lângă astfel de cauze finale care favorizează evoluția reproducerii la un anumit moment, trebuie să luăm în considerare schimbările de mediu care sunt cauze apropiate ale declanșării comportamentului de reproducere. Majoritatea covârșitoare a speciilor de păsări care trăiesc în afara zonelor tropicale simt că este timpul să înceapă reproducerea prin prelungirea zilelor pe măsură ce se apropie primăvara. Lungimea zilei, în sine, are relativ puțin de a face cu succesul reproducerii, deși, desigur, orele lungi de lumină pentru a se hrăni – în special pentru populațiile de păsări din nordul îndepărtat, care sunt constrânse de timp – pot fi foarte importante. Dar evoluția pare să se fi agățat de lungimea zilei ca de un „cronometru” al activităților, deoarece este un semnal care poate fi folosit pentru a prevedea evenimentele viitoare. Dacă, de exemplu, păsările care se înmulțesc în zona arctică nu ar fi început să își dezvolte organele de reproducere până când insectele nu ar fi fost abundente, insectele ar fi dispărut înainte ca ouăle să eclozeze. Indicatorul lungimii zilei pentru dezvoltare are loc cu mult înainte de apariția insectelor. Alți factori, cum ar fi vremea (și abundența de hrană asociată), joacă, de asemenea, un rol important în demararea procesului de reproducere și, în special, în reglarea răspunsurilor la indiciile deja furnizate de lungimea zilei. De exemplu, dacă mierlelor cu aripi roșii li se oferă în mod experimental hrană abundentă, acestea vor începe să depună ouăle cu trei săptămâni mai devreme decât păsările care nu au o dietă suplimentată.
Cel puțin unele păsări au, de asemenea, „calendare biologice” – dispozitive interne de cronometrare care sunt independente de indicii externe de mediu și care le spun când este timpul să se înmulțească. Luați în considerare experimentele care implică stârcul cu coadă scurtă, o specie din emisfera sudică care „iernează” vara în largul coastei pacifice a Americii de Nord, dar care se reproduce pe insulele din apropierea Australiei. Păsările au fost ținute într-un laborator timp de peste un an și au fost supuse unui regim luminos constant, 12 ore de lumină și 12 ore de întuneric, pe întreaga perioadă. În ciuda acestei constanțe, organele lor de reproducere s-au dezvoltat, iar penele lor au suferit o mutație în același timp cu cele ale foarfecelor cu coadă scurtă din mediul natural. Baza fiziologică a ceasurilor și calendarelor biologice – mecanismele prin care acestea funcționează – rămâne unul dintre marile mistere ale biologiei.
VEZI: Metabolismul; poliandria la chiparosul pătat; variația mărimii ambreiajelor.
.