Ripetibilità ed ereditabilità dei tratti migratori nei rondoni maggiori

 

Con quale flessibilità i rondoni maggiori (Tachymarptis melba) riescono ad adattare il loro comportamento migratorio a un ambiente in cambiamento?

La migrazione è uno dei fenotipi più spettacolari della biologia dei vertebrati — e uno dei più sensibili al cambiamento globale. Per prevedere come gli uccelli migratori risponderanno al cambiamento climatico, dobbiamo sapere con quale flessibilità i singoli individui possono modificare la propria migrazione di anno in anno (ripetibilità) e quanto della variazione tra individui abbia una base genetica su cui può agire la selezione (ereditabilità). Per la maggior parte delle specie selvatiche, entrambe queste grandezze sono ancora poco conosciute.

Questo progetto sfrutta il sistema di studio a lungo termine del rondone maggiore presso l’Istituto Ornitologico Svizzero, dove adulti di diverse colonie svizzere (Soletta, Bienne, Baden, Lucerna) sono stati equipaggiati con geolocatori light-level e GPS in miniatura fin dall’inizio degli anni 2010. Insieme al pedigree multigenerazionale a lungo termine disponibile per queste colonie, ciò ci offre una rara opportunità di studiare sia la flessibilità individuale sia l’architettura genetica della migrazione in una popolazione completamente selvatica e libera.

 

Contesto

I rondoni maggiori sono migratori aerei estremi: passano fino a 200 giorni consecutivi in volo tra i siti di nidificazione in Europa e quelli di svernamento nell’Africa subsahariana. Si nutrono quasi esclusivamente di insetti aerei e dipendono quindi fortemente dalle condizioni meteorologiche — sia nei siti riproduttivi sia lungo la rotta migratoria — per il cibo e per un volo sicuro. Con l’aumento delle temperature e la crescente variabilità del meteo, decisioni chiave della migrazione (quando partire, dove svernare, quando tornare) rischiano di diventare via via più costose se sbagliate.

Studiare la migrazione in specie longeve come il rondone maggiore è particolarmente potente, perché gli stessi individui possono essere tracciati attraverso molti anni consecutivi e attraverso eventi importanti della loro vita riproduttiva. Questo permette di chiedersi:

  • Quanto è coerente la migrazione di un individuo da un anno all’altro?
  • Questa coerenza dipende dal tratto considerato (es. data di partenza vs. scelta del sito di svernamento)?
  • Quanta della variazione tra individui è ereditabile, e quindi suscettibile di cambiamento evolutivo?

 

Obiettivi

Il progetto persegue due risultati principali complementari:

  1. Ripetibilità dei tratti migratori, usando tracciati ripetuti degli stessi individui in anni diversi, per quantificare la coerenza interna nei tempi della migrazione, nella scelta della rotta e nella distribuzione invernale.

  2. Ereditabilità dei tratti migratori, usando un quadro di genetica quantitativa bayesiano (“animal model”) su un pedigree multigenerazionale, per stimare la varianza genetica additiva alla base delle differenze individuali e valutare il potenziale evolutivo dei fenotipi migratori.

 

Approccio

Dati. Il progetto combina:

  • Dati di tracking a lungo termine raccolti con geolocatori light-level montati su adulti nidificanti in diverse colonie svizzere di rondone maggiore.
  • Un pedigree sociale a lungo termine per le stesse colonie, validato da bassissimi tassi di paternità extra-coppia, che permette inferenze formali di genetica quantitativa.

 

Risultati attesi e impatto

Questo lavoro fornirà una delle prime stime integrate di ripetibilità ed ereditabilità dei tratti migratori in un migratore aereo longevo e completamente selvatico. Quantificando sia la flessibilità individuale sia il potenziale genetico di cambiamento, contribuirà a capire quanto della risposta al cambiamento climatico possa derivare da aggiustamenti plastici intraindividuali e quanto da cambiamenti microevolutivi tra generazioni — una domanda con implicazioni dirette per le previsioni sulle popolazioni di uccelli migratori sotto cambiamento globale.

 

Collaboratori

  • Dr. Pierre Bize, Istituto Ornitologico Svizzero, Svizzera
  • Dr. Christoph Meier