पक्षी स्थलांतर ही एक दरवर्षी नियमितपणे ऋतुमान बदलाबरोबर होणारी हालचाल आहे. पक्ष्यांचे प्रजननस्थळ व हिवाळी अधिवास या दरम्यान स्थलांतर साधारणत: उत्तरेकडून दक्षिणेकडे होते. पक्षी स्थलांतर जास्त करून उत्तर गोलार्धात आढळते. भौगोलिक प्रतिबंध जसे मोठ्या पर्वत रांगा, भूमध्य समुद्र, कॅरिबियन समुद्र आदींमुळे स्थलांतर विशिष्ट मार्गाने होत असते.

तीन हजार वर्षांपूर्वी प्राचीन ग्रीक लेखक होमर तसेच ॲरिस्टॉटल यांनी करकोचा, होला, भिंगरी अशा पक्ष्यांच्या स्थलांतराची नोंद केली आहे. १७४९ मध्ये जोहानेस लेचे (Leche) यांनी फिनलंडमध्ये येणाऱ्या स्थलांतरित पक्ष्यांची नोंद करण्यास सुरुवात केली. सध्या वैज्ञानिक पद्धतीने पक्ष्यांच्या पायात धातूची कडी अडकवून तसेच दूरसंवेदी उपग्रहाद्वारे स्थलांतरित पक्ष्यांचा अभ्यास करण्यात येतो.

स्थलांतर करणारे पक्षी

आर्कटिक टर्न (Arctic tern) हा सर्वाधिक अंतराचे स्थलांतर करणारा पक्षी आहे. आर्क्टिक या त्याच्या प्रजनन स्थळापासून दरवर्षी नियमित स्थलांतर करून तो अंटार्टिकपर्यंत जाऊन परततो. अल्बाट्रॉसेस (Albatrosses) पक्षी दक्षिण समुद्रावरून पृथ्वी प्रदक्षिणा घालतो. शिअरवॉटर हे पक्षी (Shearwater) दरवर्षी १४,००० किमी. प्रवास स्थलांतरादरम्यान करतात. त्यामानाने कमी अंतरावर होणारे स्थलांतर अँडीज, हिमालय अशा पर्वतीय प्रदेशात उंचावरून खाली पायथ्याकडे होते.

दिवसांचा कालावधी बदल म्हणजे लहान मोठे होणारे दिवस स्थलांतराचे नियंत्रण करतात. स्थलांतर करताना पक्षी दिशांबाबतीत मार्गदर्शनासाठी आकाशस्थ सूर्य, तारे तसेच पृथ्वीचे चुंबकीय क्षेत्र व उपजत ज्ञान यांवर अवलंबून असतात.

बहुधा स्थानिक पक्षी स्थलांतर करीत नाहीत. जगातील अंदाजे १०,००० पक्ष्यांपैकी सुमारे १,८०० पक्षी नियमित स्थलांतर करतात. स्थलांतरीत पक्ष्यांचा मार्ग नेहमीचा असतो. स्थलांतरित पक्षी प्रजननासाठी वसंत ऋतूत (Spring) उत्तरेकडे जातात, तर ते परतीचा प्रवास शरद ऋतूत (Autumn) करतात. दक्षिण गोलार्धात प्रवासाची दिशा उलटी असते. दक्षिण गोलार्धात तुलनेने भूभाग कमी असल्याने पक्ष्यांचे स्थलांतर कमी संख्येने होते.

आर्कटिक टर्न पक्ष्यांचा स्थलांतर मार्ग

सोबतच्या आकृतीत आर्कटिक टर्न पक्ष्यांच्या स्थलांतराचा मार्ग दाखविला आहे. तो ग्रीनलंड या त्याच्या प्रजनन स्थानापासून अंटार्टिकापर्यंत प्रवास करतो. त्याचे दक्षिण दिशेकडील स्थलांतर (पिवळ्या रंगाचा मार्ग) उत्तर अटलांटिकमध्ये थोड्या काळासाठी थांबते. वसंत ऋतूमध्ये उत्तर दिशेकडील स्थलांतर (पांढऱ्या रंगाचा मार्ग) अधिक वेगाने इंग्रजी S आकाराप्रमाणे अटलांटिक महासागरावरून होते. अधिक समृद्ध व भरपूर खाद्य असलेले प्रदेश पिवळ्या व हिरव्या रंगाने दर्शवि­ले आहेत.

पक्षी स्थलांतराच्या विविध करणांपैकी दोन मुख्य कारणे म्हणजे अन्नाची उपलब्धता आणि प्रजनन. हमिंग (गुंजन) पक्ष्यांना हिवाळ्यात जर भरपूर अन्न उपलब्ध करून दिले तर ते स्थलांतर करीत नाहीत. रात्रीच्या वेळी स्थलांतर करणारे पक्षी सकाळ होताच एखाद्या ठिकाणी काही दिवसांसाठी उतरतात. ही जागा पक्ष्यांचे मूळ ठिकाण व गंतव्य ठिकाण यांच्या दरम्यान असते. येथे अन्न ग्रहण करून, विश्रांती घेऊन पक्षी पुढच्या प्रवासाला निघतात. अशा थोड्या काळासाठी थांबणाऱ्या पक्ष्यांना पांथस्थ स्थलांतरीत पक्षी (Passage migrant) म्हणतात. रात्री केल्या जाणाऱ्या स्थलांतरामुळे पक्ष्यांना भक्षकांपासून होणारा धोका खूप कमी होतो. तसेच त्यांना अतिउष्णतेचा त्रासही होत नाही. ते दिवसा निवांतपणे अन्नग्रहण करू शकतात. पिढ्यांनपिढ्या स्थलांतर करणारे पक्षी विशिष्ट ठिकाणी अंडी घालण्यासाठी जातात. तेथे त्यांच्या पिलांना पुरेसे अन्न व घरट्यासाठी सुरक्षित जागा उपलब्ध असते. त्यामुळे अन्न व प्रजनन या स्थलांतरामागील दोन मुख्य प्रेरणा आहेत.

पक्षी स्थलांतराचे ऊष्मागतिकी शास्त्रीय कारण (Thermodynamics of Migration) : एका नव्या संशोधनानुसार पक्षी ऊर्जेचे निवेश (Input) आणि ऊर्जेची निष्पत्ती (Output) यांच्या  संतुलनासाठी स्थलांतर करतात. उदा., आर्कटिक टर्न या पक्ष्यांचे थवे ग्रीनलंड ते अंटार्टिका असा जवळ जवळ  ७०,००० किमी. प्रवास दरवर्षी करतात. याउलट उत्तर अमेरिकेतील डोंगराळ भागातील जंगल सीमा भागात वावरणारा डस्की ग्राऊस (Dusky grouse) पक्षी आपले प्रजननस्थळ व नेहमीचा अधिवास या केवळ २—२.५ किमी. परिसरातच फिरतो. नेचर या शोधपत्रिकेतील ‘इकॉलॉजी अँड इव्होल्यूशन’मधील संशोधन लेखाप्रमाणे स्थलांतराचे विविध आकृतिबंध (Pattern) आहेत. त्यानुसार पक्ष्यांच्या प्रजाती वितरित झाल्या आहेत. आकृतिबंधानुसार पक्षी ऊर्जेचे संतुलन राखण्याचा प्रयत्न करीत असतात. त्यामुळे ऊर्जेची मागणी व उपलब्धता यांनुसार जैविक विविधता बदलते.

स्थलांतरित आर्कटिक टर्न पक्ष्यांचा थवा

निसर्गतज्ञ व संशोधक अलेक्झांडर व्हॉन हम्बोल्ट् (Alexander von Humboldt) यांच्या निरीक्षणाप्रमाणे आपण जसजसे उष्ण कटिबंधाकडे (Tropics) जाऊ लागतो तसतशी सजीवांची विविधता, रंग, स्वरूप तसेच ऊर्जा व उत्साह वाढत जातो. आतापर्यंतच्या संशोधनातील जैवविविधतेचे स्थानिक कारण शोधणारा हा पहिला संशोधक आहे. दोन शतकांनंतर देखील यावर पुरेसे संशोधन झाले नाही.

पक्षी वितरणाबद्दल बरीच गृहीतके मांडली आहेत. उदा., उष्णकटिबंध अधिक स्थिर पर्यावरण देते. स्थिरतेमुळे प्रजातींची संख्या वाढली. ध्रुवीय प्रदेशात हिमाच्छादनामुळे सजीव प्रजाती वारंवार नष्ट होत राहिल्या. समशीतोष्ण (Temperate) कटिबंधात उबदार हवामानामुळे सूक्ष्म अधिवास (Niche) निर्मिती झाल्याने तेथे प्रजातींची विविधता व विपुलता आढळते इत्यादी.  परंतु, कोणतेही एक गृहितक जागतिक स्तरावर मान्य होण्यासाठी एका भक्कम पुराव्याची आवश्यकता असते. नेचर मासिकातील ‘इकोसिस्टिम अँड इव्होल्यूशन’ या शोधनिबंधात एका नवीन यांत्रिकी प्रयोगाच्या साहाय्याने एक गृहीतक पुढे आणले आहे. यानुसार सजीवास उपलब्ध असलेली ऊर्जा व सजीवास खर्च करावी लागणारी ऊर्जा ही सजीवाचे आस्तित्व ठरवते. त्यानुसार जगभरातील जैविक विविधतेचे  निर्धारण होते.

स्थलांतरित रोहित (फ्लेमिंगो) पक्ष्यांचा थवा

आभासी जगाची रचना (Building of Virtual world) : कोलोरॅडो स्टेट युनिव्हर्सिटीमधील संशोधक मरीऊस सोमविले (Marius Somveille) आणि त्यांचे सहकारी यांनी १०,००० पक्ष्यांच्या वितरण व स्थलांतराची माहिती गोळा केली होती. परंतु, निश्चित स्थलांतराचा आकृतिबंध कसा असतो हे समजण्यासाठी त्यांना एका प्रतिकृतीची (Model) आवश्यकता होती. त्यासाठी त्यांनी एका आभासी जगाची (पृथ्वीसारखी) रचना केली. या आभासी जगाच्या प्रतिकृतीमध्ये खंड, ऋतुमान, तापमान यांबरोबरच उपलब्ध ऊर्जा उपग्रहाकडून मिळालेल्या छायाचित्रांनुसार केली. त्यात ते क्रमाने आभासी प्रजातींची भर घालत गेले. त्यांच्या जगण्यासाठीचे स्रोत उपलब्ध होत आहेत तोपर्यंतच हे शक्य झाले. सर्व आभासी प्रजाती पक्षी खऱ्या पक्ष्यांप्रमाणेच वजन, वितरण मर्यादा व परिस्थितीकीय रचना (Profile) असलेले होते. मोजक्या मापदंडांवर आधारलेले आभासी जग वास्तविक पद्धत पुन्हा पडताळून पाहण्यासाठी व्यवस्थापित केले गेले.

या आभासी जगाचे नियंत्रण प्रत्येक पक्षी प्रजाती ऊर्जेचा पूर्ण कार्यक्षमतेने वापर करेल. तसेच पक्षी प्रजाती ऊर्जा-क्षमता अनुकूल असेल तर स्थलांतर करेल असे गृहीत धरले होते. या प्रारूपात (Draft) असंख्य पर्याय उपलब्ध होते. उदा., एखादी प्रजाती हिवाळ्यात ब्राझीलमध्ये वास्तव्य करेल, तर तीच प्रजाती उन्हाळात अमेरिकेमध्ये वास्तव्य करेल. किंवा याच्या उलट एखादी प्रजाती ब्राझीलमध्ये उन्हाळा घालवेल, तर अमेरिकेत हिवाळा. किंवा तीच प्रजाती पूर्ण वर्ष ब्राझीलमध्ये किंवा पूर्ण वर्ष अमेरिकेत वास्तव्य करेल. याचप्रमाणे जगभरात अनेक प्रदेश व विविध संभाव्य स्थलांतर मार्ग यांबाबत अनेक पर्याय होते. या प्रारूपाने नवीन प्रजाती एखाद्या ठिकाणी असलेल्या आभासी स्पर्धक प्रजातीच्या ठिकाणाची नोंद घेईल. त्यानुसार ती प्रजाती बहुतांश ऊर्जा प्राप्त करण्याचा पर्याय निवडेल. यामुळे चयापचय, प्रजनन, औष्णिक नियंत्रण व स्थलांतर यांवर कमीत कमी ऊर्जा खर्च होईल याचे स्वातंत्र्य प्रजातीस होते.

पक्षी स्थलांतर : निरीक्षण व निष्कर्ष

साध्या मापदंडाचा आधार असलेल्या प्रारूपामध्ये पहिली आभासी प्रजाती वर्षभर उष्ण कटिबंधात राहिली. येथे आवश्यक ऊर्जा पुरेशा प्रमाणात उपलब्ध होती. यामुळे पक्ष्यांना शरीराचे तापमान उबदार ठेवण्यासाठी फारशी उर्जा खर्च करावी लागली नाही. जेव्हा नव्या प्रजाती तेथे येऊ लागल्या तसतशी त्यांची उष्ण कटिबंधात राहण्याची रणनीती बदलली. स्पर्धा कमी करण्यासाठी काही प्रजाती दुसरीकडे निघून गेल्या. काहींनी ऋतुमानानुसार स्थलांतर केले. शेवटी आभासी जग आभासी प्रजातींनी भरून गेले. आभासी प्रजातींचे वितरण वैज्ञानिकांनी आधीच गोळा केलेल्या वास्तव पक्ष्यांच्या वितरणाशी साम्य दाखवणारे होते. आभासी प्रतिकृतिनुसार पक्ष्यांच्या स्थलांतराविषयी अचूकपणे पूर्व अंदाज दिला होता. एखाद्या प्रदेशात विशिष्ट संख्येने पक्षी येतात अथवा जातात यावर भाष्यही करता आले. निसर्गात अशी घटना असामान्य वाटते. परंतु, प्रयोगातून बनवलेल्या ऊर्जा आकृतिबंधानुसार त्याचे स्पष्टीकरण देता येते.

या आकृतिबंधाप्रमाणे ऊर्जा हा अत्यंत परिणामकारक घटक असल्याचे दाखवून दिले आहे. आणखी एक आश्चर्यकारक गोष्ट म्हणजे चयापचय, प्रजनन, औष्णिक नियंत्रण व स्थलांतर यांत ऊर्जेचा आढळून आलेला व्यय आभासी प्रजाती व वास्तवातील प्रजाती यांमध्ये सारखाच असतो.  आर्कटिक टर्न व डस्की ग्राऊस या पक्ष्यांच्या स्थलांतर आकृतिबंधामध्ये असणाऱ्या फरकांचे स्पष्टीकरण हे ऊष्मागतिकी प्रारूप देते. मानवी दृष्टीकोनातून जरी इतके लांबवर, हजारो किमी.चा मोठा व क्लेशदायक प्रवास करणे तर्कसंगत वाटत नसले तरी ऊर्जेच्या दृष्टीने ते योग्यच ठरते.

कोणत्याही एका सरलीकृत गृहितकावर आधारित प्रारूपाप्रमाणे या प्रतिकृतीला काही मर्यादा आहेत. प्रतिकृतिनुसार आभासी जगातील पक्ष्यांप्रमाणे प्रत्यक्षात फार थोड्या पक्षी प्रजाती आढळून येतात. याशिवाय प्रतिकृतीतील काही प्रदेशांत आढळणारे स्थलांतराचे आकृतिबंध व प्रत्यक्ष वास्तवातील आकृतिबंध यांचा मेळ बसत नाही. विशेषत: हे अँडीज, हिमालय अशा पर्वतीय प्रदेशांत दिसते. याचे कारण भौगोलिक स्थान किंवा प्रजातीकरणाचा वेग यांमुळे हे आकृतिबंध वेगळे होताना दिसतात. नेहमी जेथे सूक्ष्म अधिवास अधिक तेथे नव्या प्रजाती अधिक वेगाने तयार होतात. उदा., ऑस्ट्रेलिया. स्थलांतराच्या मूळ कारणावर या प्रतिकृतीमुळे प्रकाश पडला आहे.

थोडक्यात ऊर्जा-कार्यक्षमता ही प्रजाती वितरणासंबंधित स्पष्टीकरण देण्यास पुरेशी आहे. मानवी कृत्यांमुळे हवामान बदल, शहरीकरण, कृषी प्रणाली आदींमुळे पर्यावरणावर गंभीर परिणाम झाले आहेत. वैज्ञानिकांनी पक्षी स्थलांतराच्या बदलणाऱ्या आकृतिबंधांची आधीच दखल घेतली आहे. युरोपातील हिवाळा आता फार थंड होत नसल्याने तेथील करकोचा पक्ष्यांनी त्यांचे दूरवरच्या स्थलांतर प्रवासाचे अंतर कमी केले आहे. तसेच त्यांचे अन्न मिळवण्याचे अंतर कमी झाल्याने हे पक्षी युरोपातच वर्षभर कचरा संकुलाजवळ आढळतात. या निरीक्षणावरून ऊर्जा प्रतिकृती (मॉडेल) पुरेसे सिद्ध झाले आहे हे स्पष्ट होते.

हे संशोधित ऊर्जा प्रतिकृती (मॉडेल) पक्ष्यांप्रमाणे भविष्यात सागरी सस्तन प्राणी, मासे, किटक आणि इतर प्राण्यांनाही वापरता येऊ शकेल. परंतु, यासाठी अधिक संशोधनाची आवश्यकता आहे.

पहा : पक्षी दिकचालन, प्राण्यांचे स्थलांतर (पूर्वप्रकाशित नोंद).

संदर्भ :

  • https://www.quantamagazine.org/a-thermodynamic-answer-to-why-birds-migrate-20180507/
  • https://www.quantamagazine.org/tag/macroecology
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Bird_migration
  • https://www.allaboutbirds.org/news/the-basics-how-why-and-where-of-bird-migration/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Bird_migration

समीक्षक : मोहन मद्वाण्णा