Ornitologi

Ornitologi är en gren av zoologin som rör "metodologiska studier och därav följande kunskap om fåglar med allt som relaterar till dem." Flera aspekter av ornitologi skiljer sig från närliggande discipliner, delvis på grund av fåglarnas höga synlighet och estetiska tilltalande. Det har också varit ett område med ett stort bidrag från amatörer i form av tid, resurser och ekonomiskt stöd. , såsom definitionen av arter , artbildningsprocessen , instinkt , lärande , ekologiska nischer , skrån , öbiogeografi , fylogeografi och bevarande .

Medan den tidiga ornitologin huvudsakligen handlade om beskrivningar och distributioner av arter, söker ornitologer idag svar på mycket specifika frågor och använder ofta fåglar som modeller för att testa hypoteser eller förutsägelser baserade på teorier. De flesta moderna biologiska teorier gäller över livsformer, och antalet vetenskapsmän som identifierar sig som "ornitologer" har därför minskat. Ett brett utbud av verktyg och tekniker används inom ornitologin, både inne på laboratoriet och ute på fältet, och innovationer görs ständigt. De flesta biologer som känner igen sig som "ornitologer" studerar specifika kategorier, såsom anatomi, taxonomi eller ekologis livsstil och beteenden. Även om detta kan tillämpas på alla biologiska metoder.

Definition och etymologi

En samling fågelskinn, tillhörande familjen Cotingidae

Ordet "ornitologi" kommer från det sena 1500-talets latinska ornithologia som betyder "fågelvetenskap" från grekiskans ὄρνις ornis ("fågel") och λόγος logos ("teori, vetenskap, tanke").

Historia

Ornitologins historia reflekterar i hög grad trenderna i biologins historia , såväl som många andra vetenskapliga discipliner, inklusive ekologi , anatomi , fysiologi , paleontologi och mer nyligen molekylär biologi. Trender inkluderar övergången från enbart beskrivningar till identifiering av mönster, och därmed till att belysa de processer som producerar dessa mönster.

Tidig kunskap och studier

Människor har haft ett observationsförhållande med fåglar sedan förhistorien , med några stenåldersteckningar som är bland de äldsta indikationerna på intresse för fåglar. Fåglar var kanske viktiga som födokällor och ben av så många som 80 arter har hittats vid utgrävningar av tidig stenåldersboplatser . Vattenfågel- och sjöfågelrester har också hittats i skalhögar på ön Oronsay utanför Skottlands kust .

Gäss från en väggpanel från Nefermaats grav , Egypten ca. 2575–2551 f.Kr

Kulturer runt om i världen har rika ordförråd relaterade till fåglar. Traditionella fågelnamn är ofta baserade på detaljerad kunskap om beteendet, med många namn som är onomatopoetiska och fortfarande används. Traditionell kunskap kan också innebära användning av fåglar i folkmedicin och kunskap om dessa metoder förs vidare genom muntliga traditioner (se etno-ornitologi ) . Jakt på vilda fåglar såväl som deras domesticering skulle ha krävt avsevärd kunskap om deras vanor. Fjäderfäuppfödning och falkenjakt praktiserades från tidig tid i många delar av världen. Konstgjord inkubation av fjäderfä praktiserades i Kina omkring 246 f.Kr. och omkring minst 400 f.Kr. i Egypten. Egyptierna använde också fåglar i sina hieroglyfiska skrifter, av vilka många, även om de är stiliserade, fortfarande är identifierbara för arter.

Belons jämförelse av fåglar och människor i hans Book of Birds , 1555

Tidiga skriftliga register ger värdefull information om tidigare utbredningar av arter. Till exempel, Xenophon registrerar överflöd av struts i Assyrien (Anabasis, i. 5); denna underart från Mindre Asien är utdöd och alla bevarade strutsraser är idag begränsade till Afrika . Andra gamla skrifter som Veda (1500–800 f.Kr.) visar noggrann observation av fågellivshistorier och inkluderar den tidigaste hänvisningen till vanan av yngelparasitism av den asiatiska koelen ( Eudynamys scolopacea ). Liksom skrivandet visar den tidiga konsten i Kina, Japan, Persien och Indien också kunskap, med exempel på vetenskapligt korrekta fågelillustrationer.

Aristoteles år 350 f.Kr. i sin Historia Animalium noterade vanan med fågelflyttning , ruggning, äggläggning och livslängder, samt sammanställde en lista över 170 olika fågelarter. Men han introducerade och spred också flera myter, till exempel tanken att svalor övervintrade på vintern, även om han noterade att tranor migrerade från skytens stäpp till myrarna vid Nilens utlopp . Idén om sväljdvala blev så väl etablerad att till och med så sent som 1878 Elliott Coues lista så många som 182 samtida publikationer som handlade om svalornas dvala och få publicerade bevis som motsäger teorin. Liknande missuppfattningar fanns när det gäller uppfödning av havstulpangäss. Deras bon hade inte setts, och de troddes växa genom omvandlingar av gåshulpaner , en idé som blev förhärskande från omkring 1000-talet och noterades av biskop Giraldus Cambrensis ( Gerald av Wales ) i Topographia Hiberniae (1187). Omkring 77 e.Kr. beskrev Plinius den äldre fåglar, bland andra varelser, i sin Historia Naturalis .

De tidigaste uppgifterna om falkjakt kommer från Sargon II:s regeringstid (722–705 f.Kr.) i Assyrien . Falkejakt tros ha gjort sitt tillträde till Europa först efter 400 e.Kr., som kom in från öster efter invasioner av hunnerna och alanerna . Från och med 700-talet skrevs många arabiska verk om ämnet och allmän ornitologi, liksom översättningar av verk av antika författare från grekiska och syriska . På 1100- och 1200-talen hade korståg och erövring lagt under sig islamiska territorier i södra Italien, centrala Spanien och Levanten under europeiskt styre, och för första gången gjordes översättningar till latin av arabiska och grekiska forskares stora verk med hjälp av judiska och muslimska lärda, särskilt i Toledo , som hade fallit i kristna händer 1085 och vars bibliotek hade undgått förstörelse. Michael Scotus från Skottland gjorde en latinsk översättning av Aristoteles verk om djur från arabiska här omkring 1215, som fick stor spridning och var första gången på ett årtusende som denna grundläggande text om zoologi blev tillgänglig för européer. Falkejakt var populärt vid det normandiska hovet på Sicilien, och ett antal verk om ämnet skrevs i Palermo . Kejsar Fredrik II av Hohenstaufen (1194–1250) lärde sig om en falkejakt under sin ungdom på Sicilien och byggde senare upp ett menageri och sponsrade översättningar av arabiska texter, bland annat det populära arabiska verket som kallas Liber Moaminus av en okänd författare som översattes till latin av Theodore av Antiochia från Syrien 1240-1241 som De Scientia Venandi per Aves, och även Michael Scotus (som hade flyttat till Palermo) översatte Ibn Sīnās Kitāb al-Ḥayawān från 1027 för kejsaren, en kommentar och vetenskaplig uppdatering av Aristoteles verk som var en del av Ibn Sīnās massiva Kitāb al-Šifāʾ . Fredrik II skrev så småningom sin egen avhandling om falkenjakt, De arte venandi cum avibus , där han berättade om sina ornitologiska observationer och resultaten av de jakter och experiment som hans hov tyckte om att utföra.

Flera tidiga tyska och franska forskare sammanställde gamla verk och bedrev ny forskning om fåglar. Dessa inkluderade Guillaume Rondelet , som beskrev sina observationer i Medelhavet, och Pierre Belon , som beskrev fiskarna och fåglarna som han hade sett i Frankrike och Levanten. Belons fågelbok (1555) är en foliovolym med beskrivningar av cirka 200 arter. Hans jämförelse av skelettet av människor och fåglar anses vara ett landmärke i jämförande anatomi . Volcher Coiter (1534–1576), en holländsk anatom, gjorde detaljerade studier av fåglarnas inre strukturer och tog fram en klassificering av fåglar, De Differentiis Avium (cirka 1572), som var baserad på struktur och vanor. Konrad Gesner skrev Vogelbuch och Icones avium omnium omkring 1557. Liksom Gesner började Ulisse Aldrovandi , en encyklopedisk naturforskare, en 14-volyms naturhistoria med tre volymer om fåglar, med titeln ornithologiae hoc est de avibus historiae libri XII , som publicerades från 159999. till 1603. Aldrovandi visade stort intresse för växter och djur, och hans arbete omfattade 3000 teckningar av frukter, blommor, växter och djur, publicerade i 363 volymer. Enbart hans ornitologi omfattar 2000 sidor och inkluderade aspekter som kyckling- och fjäderfäteknik. Han använde ett antal egenskaper inklusive beteende, särskilt bad och damning, för att klassificera fågelgrupper.

Omslag till Ulisse Aldrovandi 's Ornithology , 1599
Antonio Valli da Todi , som skrev om fågelbruk 1601, kände till sambanden mellan territorium och sång

William Turners Historia Avium ( Fåglarnas historia ), publicerad i Köln 1544, var ett tidigt ornitologiskt verk från England. Han noterade det vanliga med drakar i engelska städer där de ryckte mat ur händerna på barn. Han inkluderade folktro som till exempel sportfiskare. Sportfiskare trodde att fiskgjusen tömde sina fiskdammar och skulle döda dem och blanda in fiskgjusen i deras fiskbete. Turners arbete återspeglade den våldsamma tid som han levde i, och står i kontrast till senare verk som Gilbert Whites 1789 The Natural History and Antiquities of Selborne som skrevs i en lugn era.

På 1600-talet kom Francis Willughby (1635–1672) och John Ray (1627–1705) med det första stora systemet för fågelklassificering som baserades på funktion och morfologi snarare än på form eller beteende. Willughbys Ornithologiae libri tres (1676) färdigställd av John Ray anses ibland markera början på den vetenskapliga ornitologin. Ray arbetade också på Ornithologia , som publicerades postumt 1713 som Synopsis methodica avium et piscium . Den tidigaste listan över brittiska fåglar, Pinax Rerum Naturalium Britannicarum , skrevs av Christopher Merrett 1667, men författare som John Ray ansåg att den var av ringa värde. Ray uppskattade dock expertisen hos naturforskaren Sir Thomas Browne (1605–82), som inte bara svarade på hans frågor om ornitologisk identifiering och nomenklatur, utan också Willoughbys och Merretts frågor i brevkorrespondens. Browne själv under sin livstid höll en örn, uggla, skarv, bittern och struts, skrev ett traktat om falkjakt och introducerade orden "inkubation" och "äggägg" i det engelska språket.

Mot slutet av 1700-talet började Mathurin Jacques Brisson (1723–1806) och Comte de Buffon (1707–1788) nya arbeten om fåglar. Brisson producerade ett sexvolymsverk Ornithologie 1760 och Buffons inkluderade nio volymer (volymerna 16–24) om fåglar Histoire naturelle des oiseaux (1770–1785) i hans arbete om vetenskap Histoire naturelle générale et particulière (1749–1804). Jacob Temminck sponsrade François Le Vaillant [1753–1824] för att samla in fågelexemplar i södra Afrika och Le Vaillants sexdelade Histoire naturelle des oiseaux d'Afrique (1796–1808) inkluderade många icke-afrikanska fåglar. Hans andra fågelböcker producerade i samarbete med konstnären Barraband anses vara bland de mest värdefulla illustrerade guiderna som någonsin producerats. Louis Jean Pierre Vieillot (1748–1831) ägnade 10 år åt att studera nordamerikanska fåglar och skrev Histoire naturelle des oiseaux de l'Amerique septentrionale (1807–1808?). Vieillot var pionjär i användningen av livshistorier och vanor i klassificering. Alexander Wilson komponerade ett verk i nio volymer, American Ornithology , publicerat 1808-1814, vilket är den första sådan uppteckningen av nordamerikanska fåglar, som avsevärt föregick Audubon. I början av 1800-talet Lewis och Clark många fåglar i västra USA. John James Audubon , född 1785, observerade och målade fåglar i Frankrike och senare i Ohio- och Mississippi- dalen. Från 1827 till 1838 publicerade Audubon The Birds of America , som graverades av Robert Havell Sr. och hans son Robert Havell Jr. Innehållande 435 gravyrer, anses det ofta vara det största ornitologiska verket i historien.

Vetenskapliga studier

Tidiga fågelstudier fokuserade på samlarföremål som ägg och bon.

Framväxten av ornitologi som en vetenskaplig disciplin började på 1700-talet, när Mark Catesby publicerade sin tvådelade Natural History of Carolina, Florida och Bahamaöarna, ett landmärke som inkluderade 220 handmålade gravyrer och var grunden för många av arten Carl Linnaeus som beskrivs i 1758 års Systema Naturae . Linnés arbete revolutionerade fågeltaxonomien genom att tilldela varje art ett binomiskt namn , kategorisera dem i olika släkten. Ornitologi uppstod dock inte som en specialiserad vetenskap förrän den viktorianska eran – med populariseringen av naturhistorien och insamlingen av naturliga föremål som fågelägg och skinn. Denna specialisering ledde till bildandet i Storbritannien av British Ornithologists' Union 1858. År 1859 grundade medlemmarna dess tidskrift The Ibis . Den plötsliga spurten inom ornitologi berodde också delvis på kolonialismen . 100 år senare, 1959, RE Moreau att ornitologin under denna period var upptagen med den geografiska fördelningen av olika fågelarter.

Otvivelaktigt främjades upptaget av en vidsträckt geografisk ornitologi av de enorma områden som brittiskt styre eller inflytande sträckte sig över under 1800-talet och en tid därefter.

Moreau

Fågelsamlarna från den viktorianska eran observerade variationerna i fågelformer och -vanor över geografiska regioner, och noterade lokal specialisering och variation i utbredda arter. Museernas och privata samlares samlingar växte med bidrag från olika delar av världen. Namngivningen av arter med binomialer och organiseringen av fåglar i grupper utifrån deras likheter blev museispecialisternas huvudarbete. Variationerna i utbredda fåglar över geografiska regioner orsakade införandet av trinomiska namn.

Kaups klassificering av kråkfamiljen

Sökandet efter mönster i fåglarnas varianter försökte många. Friedrich Wilhelm Joseph Schelling (1775–1854), hans elev Johann Baptist von Spix (1781–1826) och flera andra trodde att det fanns en dold och medfödd matematisk ordning i formerna av fåglar. De trodde att en "naturlig" klassificering var tillgänglig och överlägsen "konstgjorda". En särskilt populär idé var det kinariska systemet som populariserades av Nicholas Aylward Vigors (1785–1840), William Sharp Macleay (1792–1865), William Swainson och andra. Tanken var att naturen följde en "regel om fem" med fem grupper kapslade hierarkiskt. Vissa hade försökt med en fyraregel, men Johann Jakob Kaup (1803–1873) insisterade på att siffran fem var speciell, och noterade att andra naturliga varelser som sinnena också kom i femmor. Han följde denna idé och visade sin syn på ordningen inom kråkfamiljen. Där han misslyckades med att hitta fem släkten lämnade han ett tomrum och insisterade på att ett nytt släkte skulle hittas för att fylla dessa luckor. Dessa idéer ersattes av mer komplexa "kartor" över affiniteter i verk av Hugh Edwin Strickland och Alfred Russel Wallace . Ett stort framsteg gjordes av Max Fürbringer 1888, som etablerade en omfattande fylogeni av fåglar baserad på anatomi, morfologi, distribution och biologi. Detta utvecklades vidare av Hans Gadow och andra.

Galapagosfinkarna var särskilt inflytelserika i utvecklingen av Charles Darwins evolutionsteori . Hans samtida Alfred Russel Wallace noterade också dessa variationer och de geografiska separationerna mellan olika former som leder till studiet av biogeografi . Wallace var influerad av Philip Lutley Sclaters arbete om fåglars distributionsmönster.

Kinariskt system för fågelklassificering av Swainson

För Darwin var problemet hur arter uppstod från en gemensam förfader, men han försökte inte hitta regler för artavgränsning. Artproblemet togs upp av ornitologen Ernst Mayr , som kunde visa att geografisk isolering och ansamling av genetiska skillnader ledde till att arterna splittrades .

Tidiga ornitologer var upptagna med frågor om artidentifiering. Endast systematik som räknades som sann vetenskap och fältstudier ansågs sämre under stora delar av 1800-talet. 1901 Robert Ridgway i inledningen till The Birds of North and Middle America att:

Det finns två väsentligen olika typer av ornitologi: systematisk eller vetenskaplig och populär. Den förra behandlar strukturen och klassificeringen av fåglar, deras synonymer och tekniska beskrivningar. De senare behandlar deras vanor, sånger, häckande och andra fakta som hör till deras livshistoria.

Denna tidiga idé att studiet av levande fåglar bara var rekreation höll i sig tills ekologiska teorier blev det dominerande fokus för ornitologiska studier. Studiet av fåglar i deras livsmiljöer var särskilt avancerad i Tyskland med fågelringningsstationer etablerade så tidigt som 1903. På 1920-talet inkluderade Journal für Ornithologie många artiklar om beteende, ekologi, anatomi och fysiologi, många skrivna av Erwin Stresemann . Stresemann ändrade tidskriftens redaktionella policy, vilket ledde både till en sammanslagning av fält- och laboratoriestudier och en förskjutning av forskning från museer till universitet. Ornitologin i USA fortsatte att domineras av museistudier av morfologiska variationer, artidentiteter och geografiska utbredningar, tills den påverkades av Stresemanns student Ernst Mayr. I Storbritannien dök några av de tidigaste ornitologiska verken som använde ordet ekologi 1915. Ibisen motsatte sig emellertid införandet av dessa nya studiemetoder, och ingen artikel om ekologi dök upp förrän 1943. David Lacks arbete om populationsekologi var banbrytande. Nyare kvantitativa metoder infördes för studiet av ekologi och beteende, och detta accepterades inte lätt. Till exempel skrev Claude Ticehurst :

Ibland verkar det som om det görs genomarbetade planer och statistik för att bevisa vad som är vardaglig kunskap för den blotta samlaren, som att jaktsällskap ofta reser mer eller mindre i cirklar.

Ticehurst

David Lacks studier om populationsekologi försökte hitta de processer som är involverade i regleringen av befolkningen baserat på utvecklingen av optimala kopplingsstorlekar. Han drog slutsatsen att befolkningen främst reglerades av densitetsberoende kontroller , och föreslog också att naturligt urval producerar livshistoriska egenskaper som maximerar individers kondition. Andra, som Wynne-Edwards , tolkade befolkningsreglering som en mekanism som hjälpte "arten" snarare än individer . Detta ledde till en utbredd och ibland bitter debatt om vad som utgjorde "selektionsenheten". Lack var också banbrytande för användningen av många nya verktyg för ornitologisk forskning, inklusive idén att använda radar för att studera fågelvandring.

Fåglar användes också i stor utsträckning i studier av nischhypotesen och Georgii Gauses konkurrensuteslutningsprincip . Arbete med resursuppdelning och strukturering av fågelsamhällen genom konkurrens gjordes av Robert MacArthur . Mönster för biologisk mångfald blev också ett ämne av intresse. Arbetet med förhållandet mellan antalet arter och området och dess tillämpning i studiet av öbiogeografi var pionjärer av EO Wilson och Robert MacArthur . Dessa studier ledde till utvecklingen av disciplinen landskapsekologi .

Ett monterat exemplar av en rödfotad falk

John Hurrell Crook studerade vävfåglars beteende och visade kopplingarna mellan ekologiska förhållanden, beteende och sociala system. Principer från ekonomi introducerades till studiet av biologi av Jerram L. Brown i hans arbete med att förklara territoriellt beteende. Detta ledde till fler studier av beteende som använde sig av kostnads-nyttoanalyser. Det ökande intresset för sociobiologi ledde också till en ström av fågelstudier i detta område.

Studiet av avtrycksbeteende hos ankor och gäss av Konrad Lorenz och studierna av instinkt hos fiskmåsar av Nicolaas Tinbergen ledde till etableringen av etologiområdet . Studiet av inlärning blev ett intresseområde och studiet av fågelsång har varit modell för studier i neuroetologi. Studiet av hormoner och fysiologi i kontroll av beteende har också fått hjälp av fågelmodeller. Dessa har hjälpt till att hitta de närmaste orsakerna till dygns- och säsongscykler. Studier om migration har försökt svara på frågor om utvecklingen av migration, orientering och navigering.

Tillväxten av genetik och uppkomsten av molekylärbiologi ledde till tillämpningen av den gencentrerade synen på evolution för att förklara fågelfenomen. Studier om släktskap och altruism, som medhjälpare , blev av särskilt intresse. Idén om inkluderande fitness användes för att tolka observationer om beteende och livshistoria, och fåglar användes ofta modeller för att testa hypoteser baserade på teorier postulerade av WD Hamilton och andra.

De nya verktygen för molekylärbiologi förändrade studiet av fågelsystematik, som förändrades från att vara baserad på fenotyp till den underliggande genotypen . Användningen av tekniker som DNA-DNA-hybridisering för att studera evolutionära relationer var pionjärer av Charles Sibley och Jon Edward Ahlquist , vilket resulterade i vad som kallas Sibley-Ahlquist-taxonomien . Dessa tidiga tekniker har ersatts av nyare baserade på mitokondriella DNA- sekvenser och molekylära fylogenetiska metoder som använder sig av beräkningsprocedurer för sekvensanpassning , konstruktion av fylogenetiska träd och kalibrering av molekylära klockor för att sluta sig till evolutionära samband. Molekylära tekniker används också i stor utsträckning i studier av fågelpopulationsbiologi och ekologi.

Öka till popularitet

Användningen av fältglasögon eller teleskop för fågelobservation började på 1820- och 1830-talen, med pionjärer som J. Dovaston (som också var pionjär inom användningen av fågelmatare), men bruksanvisningar började inte insistera på användningen av optiska hjälpmedel som "ett förstklassigt teleskop" eller "fältglas" fram till 1880-talet.

Sida från en tidig fältguide av Florence Augusta Merriam Bailey

Framväxten av fältguider för identifiering av fåglar var en annan stor innovation. De tidiga guiderna som Thomas Bewick (två volymer) och William Yarrell (tre volymer) var besvärliga och fokuserade främst på att identifiera exemplar i handen. Den tidigaste av den nya generationen fältguider förbereddes av Florence Merriam , syster till Clinton Hart Merriam , mammalogen. Detta publicerades 1887 i en serie Tips till Audubon Workers: Fifty Birds and How to Know Them i Grinnells Audubon Magazine . Dessa följdes av nya fältguider, från de banbrytande illustrerade handböckerna av Frank Chapman (ornitolog) till den klassiska Field Guide to the Birds av Roger Tory Peterson 1934, inklusive fåglarna från Västindien publicerade 1936 av Dr James Bond (ornitolog). ) - densamma som inspirerade amatörornitologen Ian Fleming att namnge sin odödliga litterära spion.

Intresset för fågelskådning växte i popularitet i många delar av världen och möjligheten för amatörer att bidra till biologiska studier insågs snart. Redan 1916 Julian Huxley en artikel i två delar i The Auk , där han noterade spänningarna mellan amatörer och proffs, och föreslog möjligheten att "den stora armén av fågelälskare och fågelskådare kunde börja tillhandahålla de data som forskare behövde för att ta itu med biologins grundläggande problem." Amatörornitologen Harold F. Mayfield noterade att området också finansierades av icke-professionella. Han noterade att 1975 skrevs 12 % av artiklarna i amerikanska ornitologiska tidskrifter av personer som inte var anställda i biologirelaterat arbete.

Organisationer startades i många länder, och dessa växte snabbt i antal medlemmar, mest anmärkningsvärda bland dem var Royal Society for the Protection of Birds (RSPB) i Storbritannien och Audubon Society i USA, som startade 1885. Båda dessa organisationer startades med det primära målet att bevara. RSPB, född 1889, växte från en liten Croydon -baserad grupp kvinnor, inklusive Eliza Phillips , Etta Lemon , Catherine Hall och Hannah Poland. Gruppen kallade sig själva "Päls-, Fen- och Fjäderfolket" och träffades regelbundet och lovade att "avstå från att bära fjädrarna från några fåglar som inte dödats i födasyfte, endast strutsen befriades." Organisationen tillät inte män som medlemmar till en början, och hämnades en policy från British Ornithologists' Union för att hålla kvinnor utanför. Till skillnad från RSPB, som främst var inriktat på bevarande, startades British Trust for Ornithology 1933 med syftet att främja ornitologisk forskning. Medlemmar var ofta involverade i ornitologiska samarbetsprojekt. Dessa projekt har resulterat i atlaser som beskriver fördelningen av fågelarter över Storbritannien. I Kanada studerade medborgarforskaren Elsie Cassels flyttfåglar och var involverad i upprättandet av Gaetz Lakes fågelreservat. I USA har Breeding Bird Surveys, utförda av US Geological Survey, även tagit fram atlaser med information om häckningsdensiteter och förändringar i tätheten och distributionen över tid. Andra frivilliga samarbetsprojekt för ornitologi etablerades därefter i andra delar av världen.

Tekniker

Ornitologins verktyg och tekniker varierar, och nya uppfinningar och tillvägagångssätt införlivas snabbt. Teknikerna kan brett behandlas under kategorierna de som är tillämpliga på prover och de som används inom fältet, men klassificeringen är grov och många analystekniker är användbara både i laboratoriet och fältet eller kan kräva en kombination av fält och laboratorietekniker.

Samlingar

Fågelskyddstekniker

De tidigaste metoderna för modern fågelstudie involverade insamling av ägg, en praxis som kallas oologi . Samtidigt som att samla blev ett tidsfördriv för många amatörer, gjorde etiketterna förknippade med dessa tidiga äggsamlingar dem opålitliga för seriösa studier av fågeluppfödning. För att bevara ägg gjordes ett litet hål och innehållet extraherades. Denna teknik blev standard med uppfinningen av blåsborren omkring 1830. Äggsamling är inte längre populärt; dock har historiska museisamlingar varit av värde för att bestämma effekterna av bekämpningsmedel som DDT på fysiologin. Museumsfågelsamlingar fortsätter att fungera som en resurs för taxonomiska studier .

Morfometriska mätningar av fåglar är viktiga i systematik.

Användningen av fågelskinn för att dokumentera arter har varit en standarddel av systematisk ornitologi. Fågelskinn förbereds genom att behålla nyckelbenen på vingarna, benen och skallen tillsammans med huden och fjädrarna. Tidigare behandlades de med arsenik för att förhindra svamp- och insektsangrepp (mest dermestid ). Arsenik, som är giftigt, ersattes av mindre giftig borax . Amatör- och professionella samlare blev bekanta med dessa flåtekniker och började skicka in sina skinn till museer, några av dem från avlägsna platser. Detta ledde till bildandet av enorma samlingar av fågelskinn på museer i Europa och Nordamerika. Många privata samlingar bildades också. Dessa blev referenser för jämförelse av arter, och ornitologerna vid dessa museer kunde jämföra arter från olika platser, ofta platser som de själva aldrig besökt. Morfometrin hos dessa skinn, särskilt längden på tarsus, näbb, svans och vingar, blev viktiga i beskrivningarna av fågelarter. Dessa hudsamlingar har använts på senare tid för studier av molekylär fylogenetik genom extraktion av gammalt DNA . Typexemplarens betydelse i beskrivningen av arter gör skinnsamlingar till en viktig resurs för systematisk ornitologi. Men med framväxten av molekylära tekniker, som etablerar den taxonomiska statusen för nya upptäckter, såsom Bulo Burti boubou ( Laniarius liberatus , inte längre en giltig art) och Bugun liocichla ( Liocichla bugunorum ), med hjälp av blod-, DNA- och fjäderprover som holotypmaterialet , har nu blivit möjligt.

Andra konserveringsmetoder inkluderar lagring av prover i anda. Sådana våta prover har särskilt värde i fysiologiska och anatomiska studier, förutom att ge bättre kvalitet på DNA för molekylära studier. Frystorkning av prover är en annan teknik som har fördelen att bevara maginnehåll och anatomi, även om den tenderar att krympa, vilket gör den mindre tillförlitlig för morfometri.

På fältet

Studiet av fåglar i fält hjälptes enormt av förbättringar i optik. Fotografering gjorde det möjligt att dokumentera fåglar i fält med stor noggrannhet. Högeffektiva spotting-kikare tillåter idag observatörer att upptäcka små morfologiska skillnader som tidigare var möjliga endast genom att undersöka provet "i handen".

En fågel fångad i ett dimnät

Fångst och märkning av fåglar möjliggör detaljerade studier av livshistoria. Tekniker för att fånga fåglar är varierande och inkluderar användning av fågelkalkning för sittande fåglar, dimnät för skogsfåglar, kanonnät för flockfåglar i öppna områden, bal-chatri -fällan för rovfåglar, lockbete och trattfällor för vattenfåglar.

En forskare mäter en vild hackspett. Fågelns högra ben har en identifieringsbricka i metall.

Fågeln i handen kan undersökas och mått kan göras, inklusive standardlängder och vikter. Fjäderrötning och skallförbening ger indikationer på ålder och hälsa. Kön kan bestämmas genom undersökning av anatomi hos vissa sexuellt icke-dimorfa arter. Blodprover kan tas för att fastställa hormonella tillstånd i studier av fysiologi, identifiera DNA-markörer för studier av genetik och släktskap i studier av avelsbiologi och fylogeografi. Blod kan också användas för att identifiera patogener och leddjursburna virus . Ektoparasiter kan samlas in för studier av samevolution och zoonoser . Hos många kryptiska arter är mätningar (som den relativa längden på vingfjädrar hos sångare) avgörande för att fastställa identiteten.

En kalifornisk kondor märkt med vingetiketter

Fångade fåglar markeras ofta för framtida igenkänning. Ringar eller band ger långvarig identifiering, men kräver fångst för att informationen på dem ska kunna läsas. Fältidentifierbara märken som färgade band, vingmärken eller färgämnen möjliggör korttidsstudier där individuell identifiering krävs. Markerings- och återfångningstekniker gör demografiska studier möjliga. Ringsignaler har traditionellt använts i studiet av migration. På senare tid har satellitsändare gett möjligheten att spåra flyttfåglar i nästan realtid.

Tekniker för att uppskatta befolkningstäthet inkluderar punkträkningar , transekter och territoriumkartläggning. Observationer görs i fält med hjälp av noggrant utformade protokoll och data kan analyseras för att uppskatta fåglarnas mångfald, relativa överflöd eller absoluta befolkningstätheter. Dessa metoder kan användas upprepade gånger under långa tidsperioder för att övervaka förändringar i miljön. Kamerafällor har visat sig vara ett användbart verktyg för att upptäcka och dokumentera svårfångade arter, bopredatorer och i den kvantitativa analysen av frugivory, fröspridning och beteende.

I laboratoriet

Många aspekter av fågelbiologi är svåra att studera inom fältet. Dessa inkluderar studiet av beteendemässiga och fysiologiska förändringar som kräver en lång varaktighet av tillgång till fågeln. Icke-förstörande prover av blod eller fjädrar tagna under fältstudier kan studeras i laboratoriet. Till exempel gör variationen i förhållandet mellan stabila väteisotoper över breddgrader det möjligt att fastställa ursprunget för flyttfåglar med hjälp av masspektrometrisk analys av fjäderprover. Dessa tekniker kan användas i kombination med andra tekniker såsom ringning.

Det första försvagade vaccinet som utvecklats av Louis Pasteur , för fågelkolera, testades på fjäderfä 1878. Antimalariamedel testades på fåglar som hyser fågelmalaria. Fjäderfä fortsätter att användas som modell för många studier inom icke-däggdjursimmunologi.

Studier i fågelbeteende inkluderar användningen av tama och tränade fåglar i fångenskap. Studier om fågelintelligens och sånginlärning har till stor del varit laboratoriebaserade. Fältforskare kan använda sig av ett brett spektrum av tekniker såsom användningen av dummy ugglor för att framkalla mobbningsbeteende, och dummy hanar eller användningen av samtalsuppspelning för att framkalla territoriellt beteende och därigenom fastställa gränserna för fågelrevir.

En Emlen-tratt används för att studera flyttfåglarnas orienteringsbeteende i ett laboratorium. Experimentörer placerar ibland tratten i ett planetarium för att studera nattvandring.

Studier av fågelvandring inklusive aspekter av navigering, orientering och fysiologi studeras ofta med fåglar i fångenskap i speciella burar som registrerar deras aktiviteter. Emlen -tratten , till exempel, använder sig av en bur med en bläckdyna i mitten och ett koniskt golv där bläckmärkena kan räknas för att identifiera i vilken riktning fågeln försöker flyga. Tratten kan ha en genomskinlig topp och synliga signaler som solljusets riktning kan styras med hjälp av speglar eller stjärnornas positioner simulerade i ett planetarium .

Hela arvsmassan hos tamhönsen ( Gallus gallus ) sekvenserades 2004 och följdes 2008 av sebrafinkens arvsmassa ( Taeniopygia guttata ). Sådana helgenomsekvenseringsprojekt möjliggör studier av evolutionära processer involverade i artbildning . Samband mellan uttryck av gener och beteende kan studeras med hjälp av kandidatgener. Variationer i det utforskande beteendet hos talgoxar ( Parus major ) har visat sig vara kopplade till en gen som är ortolog till den mänskliga genen DRD4 (Dopaminreceptor D4) som är känd för att vara associerad med ett nyhetssökande beteende. Genuttryckets roll i utvecklingsskillnader och morfologiska variationer har studerats hos Darwins finkar . Skillnaden i uttrycket av Bmp4 har visat sig vara associerad med förändringar i näbbens tillväxt och form.

Kycklingen har länge varit en modellorganism för att studera ryggradsdjurens utvecklingsbiologi . Eftersom embryot är lättillgängligt kan dess utveckling lätt följas (till skillnad från möss ). Detta tillåter också användningen av elektroporering för att studera effekten av att lägga till eller tysta en gen. Andra verktyg för att störa deras genetiska sammansättning är kycklingembryonala stamceller och virala vektorer .

Kollaborativa studier

Sommarutbredning och överflöd av kanadagås med hjälp av data från North American Breeding Bird Surveys 1994–2003

Med det breda intresset för fåglar har det varit möjligt att använda ett stort antal människor för att arbeta med ornitologiska samarbetsprojekt som täcker stora geografiska skalor. Dessa medborgarvetenskapliga projekt inkluderar rikstäckande projekt som Christmas Bird Count , Backyard Bird Count, North American Breeding Bird Survey , den kanadensiska EPOQ eller regionala projekt som Asian Waterfowl Census och Spring Alive in Europe. Dessa projekt hjälper till att identifiera fåglars utbredning, deras befolkningstäthet och förändringar över tid, ankomst- och avresedatum för migration, häckningssäsongsvariationer och till och med populationsgenetik. Resultaten av många av dessa projekt publiceras som fågelatlaser . Studier av flyttningar med fågelmärkning eller färgmärkning involverar ofta samarbete mellan människor och organisationer i olika länder.

Ansökningar

Vilda fåglar påverkar många mänskliga aktiviteter, medan tama fåglar är viktiga källor till ägg, kött, fjädrar och andra produkter. Tillämpad och ekonomisk ornitologi syftar till att minska de skadliga effekterna av problemfåglar och öka vinsterna från nyttiga arter.

Rödnäbbade quelea är en stor jordbruksskadegörare i delar av Afrika.

Vissa fågelarters roll som skadedjur har varit välkänd, särskilt inom jordbruket. Granivorösa fåglar som queleas i Afrika är bland de mest talrika fåglarna i världen, och födosökande flockar kan orsaka förödelse. Många insektsätande fåglar noteras också som fördelaktiga i jordbruket. Många tidiga studier om fördelar eller skador orsakade av fåglar på fält gjordes genom analys av maginnehåll och observation av utfodringsbeteende. Moderna studier som syftar till att hantera fåglar i jordbruket använder sig av ett brett spektrum av principer från ekologi. Intensivt vattenbruk har fört människor i konflikt med fiskätande fåglar som skarvar .

Stora flockar av duvor och starar i städer anses ofta vara en olägenhet, och tekniker för att minska deras populationer eller deras påverkan förnyas ständigt. Fåglar är också av medicinsk betydelse, och deras roll som bärare av mänskliga sjukdomar som japansk encefalit , West Nile-virus och influensa H5N1 har blivit allmänt erkänd. Fågelangrepp och de skador de orsakar inom flyget är av särskilt stor betydelse, på grund av de ödesdigra konsekvenserna och de ekonomiska förlusterna. Flygbranschen ådrar sig globala skador på uppskattningsvis 1,2 miljarder USD varje år.

Många fågelarter har drivits till utrotning av mänskliga aktiviteter. Eftersom de är iögonfallande delar av ekosystemet, har de betraktats som indikatorer på ekologisk hälsa. De har också hjälpt till med att samla in stöd för bevarande av livsmiljöer . Fågelvård kräver specialiserad kunskap inom aspekter av biologi och ekologi, och kan kräva användning av mycket platsspecifika tillvägagångssätt. Ornitologer bidrar till bevarandebiologin genom att studera fåglarnas ekologi i det vilda och identifiera de viktigaste hoten och sätten att förbättra arternas överlevnad. Kritiskt hotade arter som kalifornisk kondor har varit tvungna att fångas och födas upp i fångenskap. Sådana ex situ- bevarandeåtgärder kan följas av att arten återinförs i naturen.

Se även

Ytterligare källor

externa länkar