Mannentekort en Pinokkio-snavels op de warme toendra

2021 was een extreem broedseizoen op de Russische toendra. Op iedere drie vrouwelijke kanoeten, was er nog maar één mannetje beschikbaar. “En dat komt waarschijnlijk door de snelle klimaatverandering in dit gebied”, zegt Jan van Gils, die als de nieuwe hoogleraar ‘ecologie van trekvogels in een snel veranderende wereld’ deze week zijn oratie hield aan de Rijksuniversiteit Groningen. “We houden de verhouding tussen mannetjes en vrouwtje al bij sinds de eeuwwisseling”, vertelt Van Gils. “In het begin was het keurig één op één, maar gemiddeld genomen zien we het nu langzaam zakken naar één mannetje op twee vrouwtjes, met afgelopen broedseizoen dus als voorlopig dieptepunt: één op drie!”

Als de verhouding tussen ‘hem en haar’ in de kanoetenwereld niet zo bijzonder geëmancipeerd zou zijn, dan zou een tekort aan mannen niet eens een probleem hoeven te zijn. Maar in het geval van de kanoet broeden man en vrouw samen de eieren uit, waarna de man helemaal in zijn eentje de zorg voor de kuikens op zich neemt. Zij trekt alvast vooruit naar het zuiden. “In zo’n jaar met maar één mannetje voor iedere drie vrouwtjes, betekent het dus dat twee derde van de vrouwtjes niet aan de voortplanting meedoet”, stelt Van Gils.

De trekvogelonderzoeker wijt de problemen van de kanoeten aan de opwarming op de Arctische toendra. Waar de gemiddelde temperatuur op aarde sinds het eind van de negentiende eeuw met één graad is gestegen, is de regio rond de Noordpool in die periode al ruim drie graden opgewarmd. “Daardoor komen de insecten in Noord-Rusland in de zomer steeds eerder uit de bodem en vissen de kanoetenkuikens steeds vaker achter het net. De vogels krijgen in warme jaren minder te eten en vertrekken met een groeiachterstand naar het overwinteringsgebied in Afrika. Smelt de sneeuw in Siberië rond 20 juni, dan vangen we jonge kanoeten op de trek in Polen met een gewicht van net 100 gram. Smelt de sneeuw in een bepaald jaar pas in de tweede helft van juli, dan wegen de jongen op de trek in Polen ruim 115 gram”, aldus Van Gils.

Langere snavels

Die kleinere vogels leggen als eerste het loodje tijdens de overwintering in Afrika. En omdat de mannetjes nog net iets kleiner zijn dan de vrouwtjes, hebben die het extra zwaar. De onderzoekers zien dan ook meer sterfte onder de mannetjes, met de scheve geslachtsverhoudingen tot gevolg.

De kleinere kanoeten krijgen relatief wel steeds langere snavels, ontdekte Van Gils. In de winter leven deze vogels van schelpdiertjes. Kleinere vogels kunnen op de Afrikaanse wadden steeds moeilijker bij de meest voedzame schelpen in de bodem. De vogels met relatief de langste snavels hebben het wat dat betreft nog het makkelijkst. Van Gils denkt dan ook dat er een ‘natuurlijke selectie’ is op vogels met langere snavels. “Het is een soort versnelde evolutie. Het worden uiteindelijk een soort ‘Pinokkio-kanoeten’. In Afrika zien wij dat de jonge vogels met een snavel van 30 mm veel eerder sterven dan leeftijdsgenoten met een snavel van 40 mm.”

De ‘vervorming’ van vogels onder invloed van het veranderende klimaat staat niet op zichzelf, zo bleek eerder deze maand uit een overzichtsartikel in het tijdschrift Trends in Ecology and Evolution. Waar de verhoogde sterfte van de kleinere kanoeten nog een indirect effect is van de opwarming, zijn er ook al verschillende dieren die hun lijf heel direct aanpassen aan de hogere temperaturen, zo schreef een internationaal team van biologen. Bij hogere temperaturen is het handig als je grotere oren, een langere staart of een langere snavel hebt. Door die grotere extremiteiten is het immers makkelijker om je overtollige warmte kwijt te raken. Verschillende papegaaien in de tropen blijken inderdaad steeds grotere snavels te krijgen, een Aziatische vleerhond kreeg steeds grotere vleugels, verschillende muizen kregen grotere oren, een langere staart en langere poten en ook konijnen in Australië kregen meetbaar grotere oren.

Meer vrouwtjes

De auteurs deden zelfs enkele oude berekeningen aan Darwinvinken op de Galapagoseilanden nog eens dunnetjes over. Waar de originele onderzoekers de verschillen in overleving tussen twee populaties met grote of kleine snavels meenden te kunnen verklaren uit de regenval in de leefgebieden, blijkt de temperatuur achteraf een veel betere verklaring te bieden: vogels met kleinere snavels legden eerder het loodje als het warmer was, dan de populatie met de wat grotere snavels.

Behalve een toename van het aantal kleine kanoeten met relatief lange snavels en een verhoogde sterfte onder de allerkleinste mannelijke trekvogels, ziet onderzoeker Van Gils nu ook al een aantal jaren meer vrouwtjes uit het ei kruipen in de warmste jaren. Het ligt niet erg voor de hand dat dit eenzelfde fenomeen is zoals je onder andere bij veel reptielen ziet, denkt Van Gils. Bij krokodillen, hagedissen, maar ook bij veel insecten en zelfs onder vissen bestaat er zoiets als ‘temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling’. Is de temperatuur optimaal – in de meeste gevallen: warmer – dan investeert Moeder Natuur het liefst in zo veel mogelijk vrouwtjes, om de voortplanting aan te jagen. Is het kouder, dan worden er meer mannetjes geboren. Van Gils: “Vogels doen in principe niet aan zo’n temperatuurafhankelijke geslachtsbepaling. Daar wordt het geslacht voor 100 procent bepaald door de geslachts­chromosomen; door de genetica dus, net als bij zoogdieren. Maar het is wel opvallend dat er in de warmste jaren, wanneer de vogels relatief laat aankomen ten opzichte van de insectenpiek, meer vrouwtjes uit het ei kruipen, terwijl in de koelere jaren de verhouding weer keurig half-om-half is.”

Kanarie in de kolenmijn

Over het waarom bestaan wel ideeën. Zo zag een voorganger van Van Gils, wijlen de Groningse hoogleraar Serge Daan, bij torenvalken dat in vroege broedsels meer mannetjes uitkwamen en bij late broedsels meer vrouwtjes. Evolutionair zou dat wel handig zijn, want die vroege mannetjes konden een volgend broedseizoen al meedoen met de voortplanting, de late mannen niet. Vrouwen komen sowieso pas een jaar later aan de bak. “Maar hóe de vogels dat dan voor elkaar kunnen krijgen, is nog een compleet raadsel”, aldus Van Gils.

Naast al die biologische vraagstukken, ziet Van Gils de vervorming en de vervrouwelijking van ‘zijn’ kanoeten vooral als een waarschuwing. “Sommige dieren kunnen zich aanpassen aan de veranderende temperaturen. Ze verplaatsen hun leefgebied of vergroten hun oren, snavels, vleugels of staart. Kanoeten kunnen niet verder naar het noorden opschuiven als het warmer wordt. We zien wel dat ze steeds hoger in de heuvels zijn gaan broeden. Maar dat houdt met de lage heuvels in Siberië ook al snel op. De veranderende vorm en geslachtsverhouding van de kanoeten is voor mij dan ook vooral een typisch voorbeeld van de spreekwoordelijke kanarie in de kolenmijn. Deze vogels laten zien dat het leven op aarde echt in de problemen komt als het klimaat zo snel verandert als het nu doet.”

Lees ook:

Veel vogels kunnen de opwarming van de aarde niet bijbenen

De natuur reageert op de opwarming van de aarde, maar de meeste dieren kunnen het tempo van de klimaatverandering niet bijbenen. Sommige dieren belanden door hun aanpassingen zelfs van de regen in de drup.