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Como os pássaros sobreviveram ao impacto do KT?


Pelo que entendi, o material ejetado resultante do impacto K-T (também conhecido como evento de extinção do fim do Cretáceo ou Cretáceo-Terciário) reentrou na atmosfera em todo o mundo; o calor da fricção com a atmosfera elevou a temperatura do ar para algumas centenas de graus C. Todos os organismos em todo o mundo foram incinerados, exceto aqueles que poderiam se enterrar no subsolo ou se mover na água. Agora os pássaros não enterram, nem enterram seus ovos. Então, como é que os pássaros não foram extintos?

Para esclarecer, não estou considerando o efeito de resfriamento de longo prazo (que por sua vez foi seguido por um efeito de aquecimento de longo prazo devido ao CO2 despejado na atmosfera). O que aconteceu logo após o impacto foi que uma fração considerável de todo o volume envolvido na colisão estaria em trajetórias balísticas. A maioria deles cairia de volta para a Terra, enquanto uma pequena fração escaparia da gravidade da Terra. Agora, esses materiais ejetados na verdade contêm uma fração significativa da energia total do impacto e quase toda essa energia é dissipada na forma de calor quando eles reentram na atmosfera. Isso leva a um aquecimento de choque da atmosfera a pelo menos algumas centenas de graus Celsius, mas temperaturas muito mais altas também são possíveis, consulte também este artigo.


Este artigo levanta a hipótese de que as aves sobreviventes tinham cérebros grandes e bastante complexos, o que lhes dava uma vantagem em encontrar comida depois da morte.


Por que os mamíferos sobreviveram à 'extinção K / T'?

Imagine um dinossauro. Criaturas enormes e ameaçadoras, eles governaram a Terra por quase 200 milhões de anos, causando medo a cada passo que abalou o solo. No entanto, essas grandes feras não foram páreo para um meteoro de 6 milhas de largura que atingiu próximo ao México moderno, 65 milhões de anos atrás, incinerando tudo em seu caminho. Este impacto catastrófico - chamado de evento de extinção Cretáceo-Terciário ou K / T - significou a desgraça para os dinossauros e muitas outras espécies. Alguns animais, no entanto, incluindo muitos pequenos mamíferos, conseguiram sobreviver.

"Eles eram melhores em escapar do calor", disse Russ Graham, pesquisador associado sênior em geociências na Penn State. "Foi a enorme quantidade de calor térmico liberado pela queda do meteoro a principal causa da extinção do K / T."

Ele disse que tocas subterrâneas e ambientes aquáticos protegeram os pequenos mamíferos do breve, mas drástico aumento da temperatura. Em contraste, os dinossauros maiores teriam sido completamente expostos e um grande número teria morrido instantaneamente queimado.

Depois de vários dias de calor abrasador, a temperatura da superfície da Terra voltou a níveis suportáveis ​​e os mamíferos emergiram de suas tocas, mas foi um deserto árido que encontraram, um que apresentava mais um conjunto de condições assustadoras a serem superadas, disse Graham. Foi sua dieta que permitiu a esses mamíferos sobreviver em habitats quase desprovidos de vida vegetal.

"Mesmo se grandes dinossauros herbívoros tivessem sobrevivido ao ataque inicial do meteoro, eles não teriam nada para comer", disse ele, "porque a maior parte do material vegetal acima do solo foi destruído."

Os mamíferos, em contraste, podiam comer insetos e plantas aquáticas, que eram relativamente abundantes após a queda do meteoro. À medida que os dinossauros restantes morreram, os mamíferos começaram a florescer. Embora representantes de outras classes de animais também tenham sobrevivido à extinção K / T - crocodilos, por exemplo, tinham a capacidade salvadora de se transportar para a água - os mamíferos foram claramente os principais beneficiários e, desde então, se espalharam por quase todos os cantos do planeta.

Fonte da história:

Materiais fornecidos por Estado de Penn. Original escrito por Nick Bascom, Research / Penn State. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.


Extinção K – T

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Extinção K – T, abreviatura de Extinção do período cretáceo-terciário, também chamado Extinção K – Pg ou Extinção do Cretáceo-Paleógeno, um evento de extinção global responsável pela eliminação de aproximadamente 80 por cento de todas as espécies de animais no ou muito perto da fronteira entre os períodos Cretáceo e Paleógeno, cerca de 66 milhões de anos atrás. A extinção K – T foi caracterizada pela eliminação de muitas linhagens de animais que foram elementos importantes da Era Mesozóica (251,9 milhões a 66 milhões de anos atrás), incluindo quase todos os dinossauros e muitos invertebrados marinhos. O evento recebe o nome da palavra alemã Kreide, que significa “giz” (que faz referência ao sedimento calcário do período Cretáceo), e a palavra Terciário, que era tradicionalmente usada para descrever o período que abrange os períodos Paleógeno e Neógeno. A extinção K – T ocupa o terceiro lugar em gravidade dos cinco episódios de extinção principais que pontuam o intervalo de tempo geológico.

As únicas linhas de arquossauros - o grupo de répteis que contém os dinossauros, pássaros e crocodilianos - que sobreviveram à extinção foram as linhagens que deram origem aos modernos pássaros e crocodilianos. Da flora e fauna marinhas planctônicas, apenas cerca de 13% dos gêneros coccolitóforo e foraminíferos planctônicos permaneceram vivos. Entre os moluscos que nadavam livremente, os amonóides e os belemnoides foram extintos. Entre outros invertebrados marinhos, os foraminíferos maiores (órbitoides) morreram e os corais hermatípicos foram reduzidos a cerca de um quinto de seus gêneros. Os bivalves rudistas também desapareceram, assim como os bivalves com hábitos de vida reclinados (ou parcialmente enterrados), como Exogyra e Gryphaea. As inoceramidas estratigraficamente importantes também morreram.

A extinção em massa foi bastante diferente entre, e mesmo entre, outros organismos marinhos e terrestres. As plantas terrestres parecem ter se saído melhor do que os animais terrestres, entretanto, há evidências de extinções generalizadas de espécies de angiospermas e outras mudanças dramáticas entre as comunidades de plantas norte-americanas. É importante observar que alguns grupos de répteis morreram bem antes da fronteira K-T, incluindo répteis voadores (pterossauros) e répteis marinhos (plesiossauros, mosassauros e ictiossauros). Entre os grupos de répteis sobreviventes, tartarugas, crocodilianos, lagartos e cobras não foram afetados ou foram afetados apenas ligeiramente. Os efeitos sobre anfíbios e mamíferos também foram relativamente leves. Esses padrões parecem estranhos, considerando o quão ambientalmente sensíveis e restritos ao habitat muitos desses grupos são hoje.

Muitas hipóteses foram apresentadas ao longo dos anos para explicar a extinção dos dinossauros, mas apenas algumas receberam consideração séria. O extermínio dos dinossauros foi um quebra-cabeça para paleontólogos, geólogos e biólogos por dois séculos. As causas propostas incluem doenças, ondas de calor e esterilidade resultante, feitiços de congelamento, o surgimento de mamíferos comedores de ovos e raios-X de uma explosão de supernova próxima. Desde o início dos anos 1980, entretanto, muita atenção tem sido dada à chamada “teoria do asteróide”, formulada pelos cientistas americanos Walter Alvarez e Luis Alvarez. Esta teoria afirma que o impacto de um bólido (meteorito ou cometa) pode ter desencadeado o evento de extinção ao ejetar uma grande quantidade de fragmentos de rocha na atmosfera, envolvendo a Terra na escuridão por vários meses ou mais. Sem a luz do sol capaz de penetrar essa nuvem de poeira global, a fotossíntese cessou, resultando na morte de plantas verdes e na interrupção da cadeia alimentar.

Há muitas evidências no registro de rochas que apóiam essa hipótese. Uma enorme cratera de 180 km (112 milhas) de diâmetro que data do final do Cretáceo foi descoberta enterrada sob sedimentos da Península de Yucatán, perto de Chicxulub, no México. Uma segunda cratera menor, que antecede a de Chicxulub em cerca de 2.000 a 5.000 anos, foi descoberta em Boltysh, na Ucrânia, em 2002. Sua existência levanta a possibilidade de que a extinção K-T tenha sido o resultado de múltiplos impactos de bólidos. Além disso, tektitos (grãos de areia fraturados característicos de impactos de meteoritos) e o elemento de terras raras irídio, que é comum apenas nas profundezas do manto da Terra e em rochas extraterrestres, foram encontrados em depósitos associados à extinção. Também há evidências de alguns efeitos colaterais espetaculares do impacto do bólido, incluindo um enorme tsunami que varreu as costas do Golfo do México e incêndios florestais generalizados desencadeados por uma bola de fogo com o impacto.

Apesar desta forte evidência, a teoria do asteróide encontrou ceticismo entre alguns paleontólogos, com alguns agitando por fatores terrestres como a causa da extinção e outros alegando que a quantidade de irídio disperso por um impacto foi causada por um objeto menor, como um cometa. Um enorme derramamento de lava, conhecido como Armadilhas de Deccan, ocorreu na Índia no final do Cretáceo. Alguns paleontólogos acreditam que o dióxido de carbono que acompanhou esses fluxos criou um efeito estufa global que aqueceu muito o planeta. Outros observam que os movimentos das placas tectônicas causaram um grande rearranjo das massas de terra do mundo, particularmente durante a última parte do Cretáceo. As mudanças climáticas decorrentes dessa deriva continental podem ter causado uma deterioração gradual dos habitats favoráveis ​​aos dinossauros e outros grupos de animais que sofreram extinção. É, claro, possível que fenômenos catastróficos repentinos, como o impacto de um asteróide ou de cometa, tenham contribuído para uma deterioração ambiental já provocada por causas terrestres.

The Editors of Encyclopaedia Britannica Este artigo foi revisado e atualizado mais recentemente por John P. Rafferty, Editor.


A EXTINÇÃO K-T (cont.)

Determinação do sexo ambiental
A maioria dos cenários catastróficos é tão grave que é difícil ver como alguns grupos de animais sobreviveram. Muitos répteis vivos têm determinação sexual ambiental (ESD). O sexo de um indivíduo com ESD não é determinado geneticamente, mas pelas temperaturas ambientais experimentadas pelo embrião durante um estágio crítico de desenvolvimento. Freqüentemente, mas não universalmente, o sexo que é maior quando adulto se desenvolve em temperaturas mais quentes. Este padrão provavelmente evoluiu porque, outras coisas sendo iguais, temperaturas mais quentes promovem um crescimento mais rápido e, portanto, um tamanho final maior (pelo menos para ectotérmicos). As tartarugas fêmeas são maiores que os machos porque carregam um grande número de ovos grandes, de modo que as tartarugas bebês tendem a eclodir como fêmeas se os ovos se desenvolverem em locais quentes e como machos em locais mais frios. (Isso dificulta a criação de tartarugas.) Os crocodilos e os lagartos são exatamente o contrário. Os machos são maiores do que as fêmeas porque existe uma forte competição entre eles, de modo que os ovos postos em locais mais quentes tendem a eclodir como machos. A ESD não é encontrada em vertebrados de sangue quente que põem ovos (pássaros e mamíferos monotremados), e não ocorria em dinossauros se eles também fossem de sangue quente.
A ESD é encontrada em uma variedade tão grande de répteis ectotérmicos hoje que provavelmente ocorreu também em seus ancestrais. Nesse caso, uma mudança muito repentina na temperatura global deveria ter causado uma catástrofe entre os répteis ectotérmicos na fronteira K-T. Mas isso não aconteceu. Os crocodilianos e as tartarugas quase não foram afetados pelos eventos da fronteira K-T, e os lagartos foram afetados apenas levemente.

Dinossauros de alta latitude
Os dinossauros do final do Cretáceo viveram em latitudes muito altas ao norte e ao sul, no Alasca, na Austrália do Sul e na Antártica. Esses dinossauros teriam sido bem adaptados a fortes variações sazonais, incluindo períodos de escuridão e temperaturas muito baixas. Um cenário de impacto não explicaria facilmente a extinção de tais animais em ambos os pólos.

Pássaros
A sobrevivência dos pássaros é o mais estranho de todos os eventos de fronteira K-T, se quisermos aceitar os cenários catastróficos. Dinossauros menores se sobrepuseram a pássaros maiores em tamanho e em funções ecológicas como bípedes terrestres. Como os pássaros sobreviveram enquanto os dinossauros não? Os pássaros buscam alimento a céu aberto, pela vista são pequenos e de sangue quente, com altas taxas metabólicas e pequenos estoques de energia. Mesmo uma tempestade repentina ou um inverno ligeiramente severo podem causar alta mortalidade entre as populações de pássaros. Ainda assim, um cenário de impacto, de acordo com seus entusiastas, inclui "um pesadelo de desastres ambientais, incluindo tempestades, tsunamis, frio e escuridão, aquecimento do efeito estufa, chuvas ácidas e incêndios globais." Deve haver alguma explicação para a sobrevivência de pássaros, tartarugas e crocodilos em qualquer catástrofe dessa escala, ou os modelos de catástrofe estão errados.
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Onde estamos?
É claro que pelo menos os modelos extremos de "inverno de impacto" estão errados. Não está claro se as hipóteses de impacto ou hipóteses vulcânicas podem explicar satisfatoriamente os padrões de extinção que vemos no registro fóssil. Há temores persistentes de que estejamos exagerando os efeitos do impacto porque os resultados são muito claros na América do Norte, perto do local do impacto.


Como ancestrais de pássaros vivos sobreviveram ao choque de um asteróide

A nova teoria, baseada no estudo de plantas fossilizadas e dados ornitológicos, ajuda a explicar como os pássaros passaram a dominar o planeta.

O impacto do asteróide há 66 milhões de anos devastou as florestas do mundo.

Os ancestrais das aves que viviam no solo conseguiram sobreviver, acabando por se espalhar pelas árvores quando a flora se recuperou.

"Parece claro que ser um pássaro de corpo relativamente pequeno, capaz de sobreviver em um mundo sem árvores, teria conferido uma grande vantagem de sobrevivência após o impacto do asteróide", disse o Dr. Daniel Field do Milner Center for Evolution da Universidade de Banho de banheira.

Já sabemos que os primeiros ancestrais dos pássaros modernos eram provavelmente capazes de voar e eram relativamente pequenos em tamanho.

Os cientistas agora reuniram sua ecologia para entender melhor como esses ancestrais pássaros parecidos com perdizes conseguiram evitar a destruição em um momento particularmente sombrio na história da Terra.

"Provocar essas histórias do registro de rock é um desafio quando a ação aconteceu há mais de 66 milhões de anos, durante um período de tempo relativamente curto", disse o Dr. Field, que liderou uma equipe de pesquisadores do Reino Unido, Estados Unidos e Sueco.


Como os pássaros sobrevivem ao inverno?

Parece lógico que a maioria dos pássaros foge das regiões do norte para passar o inverno em algum lugar mais quente, como os trópicos. Sua façanha de deixar suas casas, navegar e negociar distâncias frequentemente estupendas duas vezes por ano, indica sua grande necessidade de evitar a alternativa - ficar e suportar tempestades de neve uivantes e temperaturas abaixo de zero.

No entanto, alguns pássaros ficam e enfrentam o auge do inverno contra probabilidades aparentemente intransponíveis. O fato de que eles podem e convidam nossa admiração e admiração, pois isso requer a solução de dois problemas simultaneamente.

O primeiro é manter uma temperatura corporal elevada - geralmente cerca de 105 ° F para os pássaros - para permanecer ativo. Os humanos no norte, com nossas temperaturas corporais de 98,6 ° F, enfrentam o mesmo problema durante o inverno de se manterem aquecidos o suficiente para poder funcionar, como qualquer pessoa que ande descalço a -30 ° F atestará em segundos.

O segundo problema a ser superado no inverno é encontrar comida. Para a maioria das aves, o suprimento de comida diminui muito no inverno, justamente quando o alimento é mais necessário como combustível para mantê-las aquecidas.

Alguém pode se perguntar se os pássaros são dotados de um truque mágico de sobrevivência no inverno. A resposta curta é: eles não são. Eles resolvem o problema da sobrevivência no inverno de muitas maneiras, geralmente fazendo muitas coisas ao mesmo tempo. Embora algumas espécies tenham desenvolvido o equivalente evolutivo de soluções proprietárias, a maioria das aves segue uma fórmula simples: maximizar as calorias ingeridas enquanto minimiza as calorias gastas.

Chickadees com chapéu preto

Chickadees (como a maioria das aves do norte durante o ano todo) enfrentam o inverno com suas pernas e pés nus e não isolados. No entanto, seus dedos permanecem flexíveis e funcionais em todas as temperaturas, enquanto os nossos, se tão pequenos, congelariam em blocos de gelo em segundos. Eles não ficam com frio?

Eles fazem. Seus pés esfriam até quase congelarem, perto de 30 ° F. Claro, o nível de conforto de um pássaro para a temperatura do pé é provavelmente muito diferente do nosso, eles não se sentiriam desconfortáveis ​​até o ponto em que ocorressem danos por congelamento (formação de cristais de gelo).

Mais sobre pássaros e inverno

Mas os pés de chapim não congelam, e isso & # 8217s porque sua temperatura do pé é regulada perto do ponto de congelamento e pode permanecer frio na maior parte do tempo durante todo o inverno, mesmo quando a temperatura corporal central permanece alta.

Cada vez que a ave envia calor (via sangue) do núcleo do corpo para as extremidades, ela deve produzir mais calor no núcleo para reposição. Assim, se um chapim mantivesse seus pés na mesma temperatura que o núcleo de seu corpo, ele perderia calor muito rapidamente, e isso seria tão caro energeticamente que qualquer ave que fizesse isso perderia calorias rapidamente. É improvável que as aves que mantêm os pés quentes sejam capazes de se alimentar com rapidez suficiente para se manter aquecidas e ativas.

No entanto, os pés de um chapim são fornecidos com fluxo sanguíneo contínuo. O sangue arterial quente dirigido para os pés do corpo corre ao lado de veias de sangue resfriado que retornam dos pés para o corpo. À medida que o calor é transferido entre as veias de saída e de entrada, o sangue que retorna ao corpo recupera grande parte do calor que, de outra forma, seria perdido fluindo para fora.

Os pássaros retêm calor no núcleo do corpo, afofando as penas. Os chickadees podem parecer duas vezes mais gordos no inverno do que no verão. Mas eles não são. Eles estão apenas inchados, engrossando o isolamento ao redor de seus corpos. À noite, eles reduzem a perda de calor procurando abrigo em buracos de árvores ou outras fendas e reduzindo a temperatura corporal - quanto menor a diferença de temperatura entre a ave e seu ambiente, menor a taxa de perda de calor. Ainda assim, o pássaro pode ter que tremer a noite toda e queimar a maior parte de suas reservas de gordura, que devem ser repostas no dia seguinte para sobreviver na noite seguinte.

A noite é hora decisiva para a sobrevivência no inverno, porque nenhuma caloria alimentar está chegando para substituir as que estão sendo gastas. É um equilíbrio energético apertado, mas ao baixar a temperatura corporal e diminuir a produção de calor à noite, os chapins e outras pequenas aves do inverno poupam a almofada de gordura acumulada durante o dia.

Embora a fisiologia seja um componente chave para sobreviver ao frio por meio da regulação da temperatura, o fator mais crítico é a ingestão de alimentos. A fornalha interna desse pequeno chapim deve ser alimentada e alimentada. Seguir chapins na floresta de inverno e observá-los de perto revela outro segredo de sua sobrevivência no inverno.

Chickadees no inverno viajam em grupos. No Maine, raramente os vejo sozinhos. Explorando em busca de comida, eles parecem mexer em quase tudo, e quando um chapim encontra algo para comer, seus vizinhos notam e se juntam a eles. Enquanto isso, o bando de chapim no inverno aprende por tentativa e erro, e uns com os outros.

Para os chickadees forrageiros no inverno, as opções de alimentos ainda são amplas - de várias sementes, aranhas e ovos de aranhas a insetos e suas pupas. Invertebrados raramente podem ser vistos ao ar livre durante o inverno no norte congelado, mas eles estão por aí - escondidos no solo, sob a casca, até mesmo debaixo d'água - enquanto empregam suas próprias estratégias de sobrevivência no inverno.

Algumas lagartas hibernam em um estado de congelamento sólido em galhos de árvores. Em uma ocasião, encontrei um bando de chapins se alimentando de minúsculas lagartas escondidas nas folhas perenes de um cedro, semelhantes a escamas. Algum chapim sortudo havia descoberto esse esconderijo de lagartas congeladas, talvez com a ajuda de uma pista - uma mancha na folha da mastigação anterior das lagartas.

Kinglets de coroa dourada - "gnomos" diminutos da floresta de coníferas - têm metade do peso de um chapim, mas ainda conseguem sobreviver a invernos extremamente frios.

Kinglets de coroa dourada

Esses diminutos gnomos da floresta de coníferas (cerca de metade do peso de um chapim) são, por causa de seu tamanho, as maravilhas definitivas na sobrevivência de sangue quente no inverno.

Ao contrário dos chapins, os Kinglets de coroa dourada quase que exclusivamente comem insetos em sua dieta, mas são pequenos demais para lidar com alguns dos alimentos maiores - como um casulo de mariposa cheio de pupa. Kinglets não são aninhadores de cavidades como os chapins e, portanto, não estão predispostos a entrar em buracos de árvores para se abrigar durante a noite. Portanto, em ambas as extremidades da equação de energia - entrada de alimentos e retenção de calor - os Kinglets com coroa de ouro parecem altamente desafiados. Ainda assim, eu os identifiquei positivamente na floresta de inverno do Maine a -30 ° F.

Vários cenários foram propostos para como esses rilhões conseguem sobreviver ao inverno, como pernoitar em ninhos de esquilo. Mas, depois de segui-los por muitos invernos, não encontrei nenhuma evidência disso. Os Kinglets de coroa dourada que observei viajavam em pequenos bandos de cerca de meia dúzia, muitas vezes acompanhando chapins, mas nunca fui capaz de descobrir onde ou como eles passaram a noite. Sempre estava quase escuro quando os vi pela última vez, e então eles desapareceram de repente. Eles poderiam ter desaparecido onde eu os tinha visto pela última vez?

Isso acabou sendo o caso. Certa noite, vi quatro régulos desaparecerem em um pinheiro. Mais tarde naquela noite, com extrema cautela e armado com uma lanterna, subi na árvore e avistei um pacote de quatro Kinglets de coroa dourada amontoados em um grupo, cabeças para dentro e caudas para fora, em um galho. Um brevemente enfiou a cabeça para fora do cacho e rapidamente o retraiu - indicando que estava aquecido, e não em torpor frio.

Usar uns aos outros como fonte de calor, como meio de reduzir a própria perda de calor, é uma estratégia engenhosa, pois evitou que essas aves procurassem ou retornassem a um abrigo adequado ao final do dia. Viajando como um grupo e convergindo para se amontoar, eles eram seu próprio abrigo.

Pica-paus pileatados e outras escavadeiras têm duas armas secretas para a sobrevivência no inverno: a capacidade de se alimentar de insetos nas profundezas de uma árvore e o poder de criar seus próprios abrigos isolados.

Pica-paus

Os pica-paus têm as ferramentas e o comportamento para se manter alimentados durante todo o inverno. Seus longos bicos de broca e capacidade de se agarrar a troncos e galhos de árvores permitem que os pica-paus tenham acesso a larvas de insetos chatos (pica-paus peludos e felpudos) e também formigas carpinteiras hibernantes (pica-paus pileados). Quanto ao abrigo noturno, os pica-paus fazem algo que poucos pássaros podem fazer: construir um abrigo específico para pernoitar.

A construção de abrigos é uma conseqüência evolutiva da criação de uma cavidade de nidificação na primavera, mas suas tocas de inverno diferem substancialmente. Geralmente encontro a primeira evidência de abrigos noturnos para pica-paus depois das primeiras geadas no final de outubro ou novembro. No chão da floresta, procuro por acúmulos de lascas de madeira de cores claras em cima das folhas recém-caídas ou na neve, então olho para cima.

A cavidade escavada geralmente fica em um nó apodrecido. Em contraste, os buracos de nidificação são escavados em troncos com madeira mais sólida. Os abrigos noturnos de inverno geralmente ficam a cerca de 6 pés do solo, pelo menos três vezes mais baixos do que uma cavidade de nidificação. Os mesmos pica-paus frequentam sua mesma toca todas as noites e podem usá-la durante todo o inverno.

Mas não necessariamente. Às vezes, um buraco noturno, que pode ser escavado em apenas um dia, é usado apenas por alguns dias. Os orifícios existentes também são usados ​​oportunisticamente em um caso em que tirei um Pica-pau Downy e um Pica-pau Peludo do mesmo orifício. Normalmente, porém, um buraco é usado por apenas um pica-pau por vez. Suspeito que os abrigos dos pica-paus sejam tão bons, e seu suprimento de alimentos tão seguro, que amontoar-se em grupos, como nos régulos, não é uma necessidade.

Tetraz Ruffed

Ruffed Grouse pode voar bem por curtas distâncias quando necessário, mas eles passam a maior parte do tempo aterrados. No entanto, no inverno, seu suprimento de comida está no topo das árvores, onde se alimentam de botões de choupo, choupo, bétula e hophornbeam que estão repletos de nutrientes e prontos para estourar em flores e folhas logo após o primeiro degelo da primavera .

O inverno não é época de escassez de alimentos para perdizes. Uma perdiz no topo de uma árvore pode colher botões suficientes em cerca de 15 minutos para atender às suas necessidades durante a noite. Da mesma forma, ao amanhecer, ele pode se alimentar novamente em um curto espaço de tempo, enchendo sua plantação com botões suficientes para atender às suas necessidades ao longo do dia. Meia hora é um investimento de tempo trivial na alimentação, em comparação com um reizinho ou um chapim que mal consegue obter alimento como combustível suficiente enquanto forrageia sem parar durante todo o dia.

Observadores casuais em North Woods raramente veem perdizes no inverno, embora pareça difícil de perder por causa de seu grande tamanho. Os observadores de pássaros procuram tetrazes ao anoitecer e ao amanhecer, quando eles voam para cima de uma árvore, geralmente na companhia de outras pessoas, para engolir rapidamente os botões das árvores.

Eles podem ingerir muita comida em apenas alguns minutos porque, ao contrário da maioria das outras aves nas florestas de inverno, eles possuem uma grande colheita (uma extensão do esôfago em forma de bolsa onde o alimento pode ser armazenado). A colheita é como um saco que, depois de enchido, pode posteriormente levar comida para a moela para digestão ao longo do dia ou da noite.

O que então Ruffed Grouse faz com o resto do dia de inverno? Por dois invernos, estudei nosso Ruffed Grouse local, no oeste do Maine, para descobrir. Quando havia neve fofa, nossa perdiz passava a maior parte do dia sob a neve. O período de tempo que eles definiram poderia ser calculado contando cocô. Descobri, a partir dos tempos de residência conhecidos na cova de neve, que perdizes produzem em média 3,7 pelotas fecais por hora. Em uma noite, eles produziram cerca de 60 pelotas fecais, sugerindo que eles podem não apenas passar a noite em uma cova de neve, mas passar até 16 horas sob a neve. Ou seja, também passaram parte do dia submersos.

As tetrazes são bem conhecidas por se enterrar sob a neve para se proteger do frio e, assim, economizar energia. E perdizes podem ter acesso a bastante comida, dados os botões de árvores abundantes disponíveis para comer. Em vez disso, seu problema de sobrevivência no inverno a ser superado não é tanto encontrar o suficiente para comer, mas sim não ser comido.

As tetrazes são as presas favoritas dos raptores na floresta de inverno. Ao contrário dos ptármigos árticos, eles não se transformam em uma camuflagem de penas brancas no inverno. Tetrazes Ruffed ficam com a cor de terra o ano todo, o que os torna visíveis de longe na neve branca. Um gordo Ruffed Grouse empoleirado no topo de uma árvore nua é uma oferta conveniente para uma coruja ou açor. As tocas de neve do Ruffed Grouse, então, também podem ser um meio de reduzir a predação.

Pode-se supor que pequenos pássaros empoleirados também podem se beneficiar muito com a escavação de neve, pelo menos durante a noite. Mas em geral, eles não. Redpolls e Snow Buntings que vivem no alto Ártico podem se abrigar brevemente sob a neve, mas nenhum passarinho no norte dos Estados Unidos e no sul do Canadá se esconde na neve durante a noite.

O fato de que não o fazem, dado o enorme benefício potencial do isolamento, é provavelmente explicado pelo custo potencial. O aquecimento em alguns dias ensolarados de inverno derrete a camada superior de neve, que então se recongela em um sólido selo de crosta à noite. Uma população inteira de pequenos pássaros em uma área enorme, então, poderia ser morta em uma única noite - presa sob a neve para morrer de fome e ficar vulnerável aos mamíferos subnivianos. O grande tamanho da perdiz não só lhe dá uma grande vantagem no equilíbrio de energia, em relação aos pássaros canoros, mas também torna a fuga da neve mais fácil, se necessário.

Os corvos matam quase todos os animais que podem capturar, mas devido às suas necessidades de alta energia, sobreviver ao inverno significa para eles se alimentar das carcaças de animais grandes que eles nunca poderiam matar.

Corvos e Corvos

Todo inverno, corvos se reúnem aos milhares em poleiros comunitários onde dormem à noite. De manhã, eles saem em suas excursões diárias, mas voltam em grupos à noite. Esses poleiros costumam ser em áreas urbanas, onde multidões de corvos se reúnem na mesma área a cada inverno.

Tal como acontece com a perdiz, é improvável que esse fenômeno seja explicado por apenas uma função. Os poleiros comunitários servem como centros de informações. Eles são onde o conhecimento da localização dos alimentos é compartilhado, provavelmente sem querer, já que aqueles corvos que não sabem onde há um depósito de lixo ou um campo de milho simplesmente seguem outros, que então se tornam a multidão. A presença de muitos corvos juntos também espalha o risco de ataques de predadores à noite, além de fornecer uma rede social para avisos mútuos de perigo.

Os corvos são pássaros de inverno por excelência que vivem e se desenvolvem no inverno como poucos. Eles variam até o Alto Ártico e começam a nidificar em meados de fevereiro no norte da América do Norte. Seu grande tamanho é uma vantagem, pois têm uma taxa de perda de calor mais lenta do que outros passeriformes. Os corvos também exploram carnívoros, como lobos (e talvez caçadores humanos) e lucram com as experiências uns dos outros, reunindo informações.

Os corvos matam quase todos os animais que podem capturar, mas devido às suas necessidades de alta energia, sobreviver ao inverno significa para eles se alimentar das carcaças de animais grandes que eles nunca poderiam matar. A conexão carnívora do corvo é mais proeminentemente exibida pela associação com lobos. Em condições naturais, os corvos chegam e se alimentam de lobos mortos em poucos minutos depois que uma matilha mata um ungulado, como os alces no ecossistema de Yellowstone. Em outras áreas, um único corvo pode localizar uma carcaça e retornar ao poleiro noturno, momento em que uma multidão de corvos segue o descobridor até a bonança alimentar.

Sobre o autor

Bernd Heinrich, professor emérito de biologia da Universidade de Vermont, escreveu mais de 20 livros, incluindo Mind of the Raven e Winter World.

Sobre o Ilustrador

Megan Bishop é uma Bartels Science Illustrator no Cornell Lab of Ornithology.

O primeiro corvo afortunado a descobrir a carcaça provavelmente não compartilha informações com seus companheiros corvos de boa vontade. Durante a época de reprodução, um par territorial de corvos defenderá ferozmente uma carcaça de outros. Mas no inverno, os corvos compartilham comida como uma multidão. Acessando grandes recursos alimentares aglomerados, os corvos podem ir tão longe ao norte quanto seus provedores - lobos, humanos e ursos polares.

Os corvos, assim como outros corvídeos (e chickadees e nuthatches), também capitalizam uma abundância temporária de alimentos armazenando os excedentes. Armazenar alimentos é uma apólice de seguro contra a incerteza da disponibilidade futura de alimentos durante os períodos de escassez de neve e frio. Sobreviver ao inverno nem sempre é a sobrevivência dos maiores e mais fortes. É uma questão de dominar a equação de entrada versus saída de energia, levando em consideração todas as variáveis ​​e sempre deixando calorias suficientes para viver mais um dia.


Por que os pássaros sobreviveram e os dinossauros foram extintos depois que um asteróide atingiu a Terra

Os pássaros são os únicos dinossauros que restam. Isso pode parecer estranho. Um pombo ou um pinguim não se parece muito com um tiranossauro. Mas a conexão ainda está lá, até o osso. Cerca de 150 milhões de anos atrás, no Jurássico, os primeiros pássaros evoluíram de pequenos dinossauros semelhantes a raptores, tornando-se outro ramo da árvore genealógica dos dinossauros. Por mais de 80 milhões de anos, pássaros de todos os tipos floresceram, de nadadores parecidos com mergulhões com dentes a pássaros com bico que carregavam penas como serpentinas enquanto voavam.

Em retrospectiva, as aves podem ser categorizadas como dinossauros aviários e todos os outros tipos & # 8212de estegossauro para Brontossauro& # 8212são dinossauros não-aviários. A única razão pela qual os paleontólogos fazem essa divisão é por causa de uma catástrofe que atingiu 66 milhões de anos atrás. An asteroid more than 6 miles across struck what’s now the Yucatan Peninsula, triggering the fifth mass extinction in the world’s history. Some of the debris thrown into the atmosphere returned to Earth, the friction turning the air into an oven and sparking forest fires as it landed all over the world. Then the intensity of the heat pulse gave way to a prolonged impact winter, the sky blotted out by soot and ash as temperatures fell. All told, more than 75 percent of species known from the end of the Cretaceous period, 66 million years ago, didn’t make it to the following Paleogene period. The geologic break between the two is called the K-Pg boundary, and beaked birds were the only dinosaurs to survive the disaster.

“There has been a lot of discussion about what enabled modern-type birds to survive the K-Pg extinction while other birds groups, non-avian dinosaurs, and even pterosaurs perished,” says Royal BC Museum paleontologist Derek Larson. The end of the Cretaceous boasted an entire array of birds and bird-like reptiles. But of these groups, it was only the beaked birds that survived. The happenstances of evolution had given birds a lucky break, the key events set in motion long before the asteroid struck.

All living birds have toothless beaks, but this wasn’t always so. The very first bird, the 150 million-year-old Archaeopteryx, initially confounded 19th century naturalists because it had teeth. For tens of millions of years after Archaeopteryx, toothed birds continued to thrive and evolve alongside their dinosaurian relatives. And some of these toothed birds eventually lost their teeth, plucking up their meals with toothless beaks instead.

The question is what evolutionary pressures pushed birds to lose teeth when teeth seem so useful. Given that most birds fly, adaptation to the air seemed like a possibility. “Older hypotheses focused on the idea of weight reduction for flight,” says University of Texas at Austin paleontologist Grace Musser, but the discovery that some toothed birds were strong fliers has led researchers back to the drawing board.

Rather than flight, food might have given birds an evolutionary nudge towards toothless beaks as ancient avians thrived among other dinosaurs. Paleontologists have noticed that some dinosaur groups, including birds, evolved beaks and lost teeth as they became more herbivorous. While the earliest birds had teeth to nab insects and other small morsels, some bird lineages started to specialize on fruit, seeds, and other plant foods. Instead of teeth to catch, the birds evolved beaks to pluck and pick.

Among the birds that began to lose teeth in favor of beaks, the way beaks form during development may have helped the evolutionary shift. “Changes to the skull and face as the beak became more complex may have moved developing tissues around, changing how they interact in the embryo, and resulted in the loss of tooth formation,” says King’s College London anatomist Abigail Tucker.

“All the things that make birds, birds, were already in place well before the mass extinction,” says University College London anatomist Ryan Felice.

When the extinction struck, the traits birds had been evolving for millions of years made the difference between life and death. While some birds survived the impact and its aftermath, not all of them did. “When we think about hypotheses of traits that let birds survive, we need to take into account that it was only a small sliver of diversity that made it to the other side,” Felice says. Entire groups of birds, such as toothed birds called enantiornithes, went extinct. It’s unlikely that one single trait determined the fate of all these species. Still, surviving extinction often comes down to luck, and beaks may have been some birds’ ace.

By the end of the Cretaceous, beaked birds were already eating a much more varied diet than their toothed relatives. These birds weren’t specialized on insects or other animal food, and so they were able to pluck up hard food items like seeds and nuts. And in the aftermath of the extinction, when animal life was severely cut back, those hard, persistent little morsels got beaked birds through the hard times. Beaked birds were able to feed on the seeds of the destroyed forests and wait out the decades until vegetation began to return.

Not that beaks guaranteed survival of the impact event. The duck-like bird Vegavis lived at the end of the Cretaceous and had a beak, yet there’s no indication that this avian survived. “Just having a beak was not enough,” Tucker says. Rather, it’s that birds with beaks and powerful gizzards capable of crushing tough seeds had an unexpected advantage that increased their chances of survival.

Both fossils and the timeline of bird evolution discerned from their genetic relationships indicates that early members of modern bird groups—such as birds related to ducks, parrots, and chickens—were around by time the asteroid struck. These groups still suffered losses, but enough survived to set up a new pulse of bird evolution in the millions of years following the catastrophe. Many bird lineages became smaller in size while maintaining their brain size. Through evolutionary shrinking, birds wound up with larger brains compared to their body size, setting the stage for avian intelligence beyond what the non-avian dinosaurs could have evolved.

But big evolutionary changes often come with constraints. “The loss of teeth does limit the number of dietary niches birds could explore,” Felice says. “Herbivorous mammals and non-avian dinosaurs evolved ever-growing teeth so that could continue eating as the plants wore their teeth down, but this just isn’t possible with a beak,” Felice says. And that means that bird skulls haven’t needed to vary as much to support different jaws and ways of feeding, meaning that birds look like evolutionary slowpokes compared to non-avian dinosaurs—as Felice and colleagues found in a new study of bird skull evolution.

To understand more about how birds managed to survive and make a living in a world recovering from one of the worst mass extinctions of all time, the task at hand is to find more fossils from the time directly following the mass extinction, from a time called the Paleocene. Paleontologists have some great examples of fossil birds from about 10 million years after the disaster, from a time called the Eocene, but birds fossils from the slice in between the Cretaceous and Eocene are fragmentary and hard to find. These are the bones that may reveal new secrets.

About Riley Black

Riley Black is a freelance science writer specializing in evolution, paleontology and natural history who blogs regularly for Scientific American.


Discussão

The fossils described here show that rather than disappearing gradually over the course of the Cretaceous, at least four separate lineages of archaic birds persisted up to the K–Pg boundary: Enantiornithes, Hesperornithes, Ichthyornithes, and Palintropiformes. These four clades are a major part of the fauna, comprising 7 of the 17 species (41%) recognized here. Definitive fossils of archaic birds have never been reported from the Paleogene (7), and our examination of Paleocene fossils from North America (SI Appendix) failed to identify any archaic birds.

Significantly, enantiornithines are not the dominant members of this fauna. Although it has been argued that enantiornithines dominated Mesozoic terrestrial ecosystems (3, 4), this assemblage is actually dominated by ornithurines (23) (Fig. 4). In particular, many of these birds were found to represent advanced ornithurines, i.e., closer to the crown than Ichthyornis. We can therefore document the existence of a major radiation of advanced ornithurines before the end of the Cretaceous. However, we could not definitively refer any of these fossils to the avian crown thus claims of a major neornithine radiation in the Cretaceous are not at present supported by the fossil record. One of these species, Ornithurine C, is known from the Paleocene and therefore represents the only Maastrichtian bird known to cross the K–Pg boundary.

The North American record is critical to understanding the dynamics of the K–Pg transition because these fossils can be constrained to the final part of the Cretaceous. Outside of North America, only a handful of archaic birds can be constrained to the last half of the Maastrichtian (9, 35). Nevertheless, a wide range of archaic birds are now known from the Late Cretaceous of Asia (32, 33, 36, 37), Europe (35, 38), South America (31, 39), and Madagascar (40) (SI Appendix) The lack of temporal constraint makes it difficult to be certain that these birds were part of an abrupt extinction coinciding with the K–Pg boundary, yet these fossils do emphasize that the Late Cretaceous harbored an avian fauna that differed radically from that of the Cenozoic. Worldwide, Late Cretaceous avifaunas contain a wide range of archaic forms, including Enantiornithes and basal Ornithurae, which are replaced by neornithines in the Paleogene. Thus, whereas the fossil record outside of North America may not allow us to infer a mass extinction of archaic birds at the K–Pg boundary, it is entirely consistent with it, and consistent with the idea that the catastrophic extinction seen in North America was a global event. We predict that as our understanding of Late Cretaceous avian diversity improves, and as it becomes possible to constrain the ages of these fossils more tightly, the patterns seen in North America will be revealed to be part of a worldwide extinction event.

In conclusion, the persistence of archaic birds up to the K–Pg boundary in North America and the absence of identifiable members of modern orders show that this latest Cretaceous avifauna was still far from modern, and they underscore the extent to which the end-Cretaceous mass extinction has shaped avian diversity. All available fossil evidence is consistent with a major extinction of archaic birds coinciding with the K–Pg boundary, which may have provided an ecological release, permitting the radiation of modern birds in the Paleogene.


Fossil relations

Agnolin and his colleagues have now compared that fossil with other bird fossils from the southern polar regions. They believe that Vegavis forms a group with three other bird species and some unnamed, mostly fragmentary fossils. They call the group Vegaviidae.

Two of the Vegaviidae lived during the late Cretaceous: Polarornis gregorii in Antarctica and Neogaeornis wetzeli in Chile. The third, Australornis lovei, lived in New Zealand soon after the asteroid impact – suggesting the group survived the mass extinction.

It seems that the Vegaviidae diversified before the mass extinction. Their survival supports the idea that birds from southern continents were vital in the evolution of modern birds.

It’s not clear why this group lived on. However, there are also signs that the bones of Vegavis e Polarornis grew rapidly, something that also happens in modern birds. Agnolin says that might have given them an edge over another group: the Enantiornithes, or “opposite birds”, which died out at the end of the Cretaceous.

“A circum-Antarctic clade of diving, primitive, duck-like birds makes sense,” says Luis Chiappe at the Natural History Museum of Los Angeles County in California. But he says the family tree proposed by Agnolin is unconvincing, because the analysis does not include enough species. This means the birds might not all belong in one group after all, and therefore that we may still not have identified a bird group that survived the extinction.

Agnolin is right to place Polarornis com Vegavis, says Gerald Mayr at the Senckenberg Research Institute in Frankfurt, Germany. He is, however, also not convinced that the other species have enough in common to be labelled close relatives.

Nevertheless, most of the known modern-looking birds from the late Cretaceous were aquatic, so Mayr says the ancestors of today’s birds may have been at least semi-aquatic.

Referência do jornal: The Science of Nature, DOI: 10.1007/s00114-017-1508-y


Dinosaurs shrank to evolve into birds over 50m years

Huge meat-eating dinosaurs shrank steadily over 50 million years to evolve into small, flying birds, researchers say.

The branch of theropod dinosaurs which gave rise to modern birds decreased inexorably in size from 163kg beasts that roamed the land, to birds weighing less than 1kg over the period.

The radical transformation began around 200m years ago and was likely driven by a move to the trees where creatures with smaller, lighter bodies and other features, such as large eyes for 3D vision, fared better than others.

Scientists pieced together the dinosaurs' sustained shrinkage after analysing more than 1,500 anatomical features of 120 species of theropods and early birds.

The evolutionary tree reveals that the theropod ancestors of modern birds underwent 12 substantial decreases in size that led to archaeopteryx, the earliest known bird on Earth. The rate at which they evolved distinct features, such as feathers, wings and wishbones, was four times faster than adaptations in other dinosaurs.

"Birds evolved through a unique phase of sustained miniaturisation in dinosaurs," said Michael Lee at the University of Adelaide. "Being smaller and lighter in the land of giants, with rapidly evolving anatomical adaptations, provided these bird ancestors with new ecological opportunities, such as the ability to climb trees, glide and fly. Ultimately, this evolutionary flexibility helped birds survive the deadly meteorite impact which killed off all their dinosaurian cousins," he added. The study is published in the journal, Science.

The steady reduction in size saw the two-legged land-based theropods evolve new bird-like features, including shorter snouts, smaller teeth and insulating feathers.

Gareth Dyke, a vertebrate palaeontologist and co-author of the study at Southampton University said: "The dinosaurs most closely related to birds are all small, and many of them, such as the aptly named Microraptor, had some ability to climb and glide."

In an accompanying article, Michael Benton at Bristol University, said that the long-term trend that led to modern birds was probably shaped by the animals taking up in new habitats. "The crucial driver may have been a move to the trees, perhaps to escape from predation or to exploit new food resources," he writes.

A smaller body size would have benefited animals living in the trees, while enlarged eyes would improve their 3D vision to avoid collisions with branches. Insulating feathers could have helped them hunt at night, and elongated forelimbs gave them increasingly more impressive wings to enable more daring leaps from tree to tree, Benton writes.


Assista o vídeo: Identificação de pássaros: Conhecimento é o PODER (Janeiro 2022).