Hibernarea și postul sezonier suportă costurile energetice și consecințele pentru urșii polari

Adresa actuală a KDR: United States Geological Survey, Alaska Science Center, 4210 University Drive, Anchorage, AK 99508, SUA

Editor asociat a fost Roger A. Powell.

Charles T. Robbins, Claudia Lopez-Alfaro, Karyn D. Rode, Øivind Tøien, O. Lynne Nelson, Hibernarea și postul sezonier la urși: costurile energetice și consecințele pentru urșii polari, Journal of Mammalogy, Volumul 93, Numărul 6, 17 Decembrie 2012, paginile 1493-1503, https://doi.org/10.1644/11-MAMM-A-406.1

Abstract

Posturile sezoniere prelungite în perioadele de deficit alimentar sunt o parte importantă a strategiei de viață a multor animale, inclusiv a urșilor holarctici (Atkinson și colab. 1996), a multor rozătoare (Drew și colab. 2007) și a multor mamifere și păsări marine (Verrier et. al. 2009). Urșii bruni (Ursus arctos) și urșii negri americani (U. americanus) repede în timpul iernii. Denning sau hibernare la aceste specii minimizează activitatea, pierderea de masă și energie și catabolismul proteinelor (Atkinson și colab. 1996; Barboza și colab. 1997; Harlow și colab. 2002). Cel mai extins post sezonier la urșii polari (U. maritimus) apare în timpul verii și toamna în porțiunile mai sudice ale ariei lor, unde gheața de mare dispare sezonier și urșii își pierd accesul la majoritatea mamiferelor marine (Gleason și Rode 2009; Ramsay și Stirling 1988; Rode și colab. 2010a). Urșii polari nu se înnodează în acest timp, deși activitatea poate fi mult redusă (Lunn și Stirling 1985). Femelele însărcinate, totuși, trebuie să se înmulțească ulterior în timpul iernii pentru a produce pui. Astfel, combinația postului în timpul verii și al toamnei, adesea denumită „hibernare pe jos” și denning în timpul iernii de către urșii polari femele însărcinate poate însemna să rămâi fără hrană până la 8 luni (Atkinson și Ramsay 1995; Ramsay și Stirling 1988).

Încălzirea globală crește durata condițiilor fără gheață în multe zone (de exemplu, Golful Hudson și sudul Mării Beaufort - Amstrup și colab. 2010; Stirling și Parkinson 2006). Postul de 120 de zile, tipic bărbaților și femelelor urși polari care nu sunt gravide, care trăiesc în jurul golfului Hudson în anii 1980, este de așteptat să crească la 180 de zile, odată cu încălzirea (Molnár și colab. 2010). Molnar și colab. (2010) au estimat că 3% din populația adultă de sex masculin din Golful Hudson moare cu un post de 120 de zile, dar că mortalitatea crește la 28% din populație dacă postul se extinde până la 180 de zile. Această schimbare potențială a ecologiei ursului polar, care va crește atât durata postului, cât și scăderea timpului de acumulare a rezervelor de țesut dictează necesitatea de a înțelege mai bine costurile de energie și materie pentru urșii polari (Hunter și colab. 2010; Rode și colab. 2010a; Stirling și colab., 2011).

Mai multe studii au oferit o perspectivă semnificativă asupra costurilor postului și hibernării la urși (Atkinson și colab. 1996; Atkinson și Ramsay 1995; Farley și Robbins 1995; Harlow și colab. 2002; Maxwell și colab. 1988; Polischuk și colab. 2002; Tøien și colab. 2011; Watts și colab. 1987). Din păcate, costurile estimate din aceste studii fie nu au fost de acord, fie nu sunt ușor de comparat. De exemplu, costurile medii de energie măsurate recent în timpul hibernării medii la urșii negri (Tøien și colab. 2011) sunt mult mai mici decât ceea ce ar fi estimat prin pierderile de masă rezumate de Farley și Robbins (1995) pentru hibernarea urșilor bruni și a urșilor negri . În mod similar, deși se presupune că conservarea energiei apare într-o oarecare măsură la urșii polari la post pe baza dovezilor de conservare a proteinelor (Derocher și colab. 1990; Harlow și colab. 2002) și asemănări în chimia sângelui cu hibernarea urșilor bruni și a urșilor negri ( Nelson și colab., 1983), nimeni nu a comparat costurile hibernării la urșii bruni, urșii negri și urșii polari cu postul de vară - toamnă al urșilor polari.

Am emis ipoteza că costurile de hibernare pentru urșii bruni, urșii negri și urșii polari vor fi similare atunci când sunt măsurate în condiții comparabile și exprimate pe o bază de masă pe unitate, dar aceste costuri vor fi mai mici decât cele pentru vară - post de toamnă de către urșii polari. Din cauza costurilor potențial ridicate pentru postul de către urșii polari față de cel care se produce în timpul hibernării, încălzirea globală și scăderea gheții marine pot avea un efect dăunător mult mai mare asupra urșilor polari decât ar extinde hibernarea la alți urși care nu au vară - cad repede . În consecință, comparăm costurile hibernării la urșii bruni, urșii negri și urșii polari, comparăm aceste costuri cu postul de vară - toamnă la urșii polari și facem proiecții despre rezervele de țesut de care urșii polari vor avea nevoie pentru a supraviețui și a se reproduce pe măsură ce postul devine mai lung.

Materiale și metode

Locuințe și diete pentru urșii bruni captivi - Am folosit 10 urși bruni captivi cu vârsta cuprinsă între 1 și 23 de ani și găzduiți la Centrul de cercetare, educație și conservare a urșilor la Universitatea de Stat din Washington în 2003-2011. Încetarea hrănirii și a hrănirii a început pe 21 octombrie, când toți urșii au fost închiși în gropi și alergări individuale, iar hrănirea a fost reluată la mijlocul până la sfârșitul lunii martie. Am ales aceste vremuri pentru că pofta de mâncare și, prin urmare, cantitatea de mâncare oferită de noi scăzuse semnificativ până la sfârșitul lunii octombrie. Când urșii bruni au fost lipsiți de hrană în timpul sezonului activ, aceștia au prezentat semne foarte evidente de disconfort (adică mârâit, vuiet și agresivitate extremă). Când mâncarea a fost scoasă la sfârșitul lunii octombrie, urșii au manifestat liniște și indiferență. În mod similar, urșii deveniseră din ce în ce mai activi până la sfârșitul lunii februarie, când temperaturile din timpul zilei erau sensibil mai calde. Astfel, atât comportamentele din octombrie, cât și cele din martie au indicat că urșii intrau și ieșeau din hibernare (Nelson și Robbins 2010).