Benyújtott pályázati kézirat 1.

Megírtam az első vizsgálat teljes kéziratát és opponensi véleményezésre benyújtottam a Journal of Evolutionary Biology nevű nemzetközi impakt faktoros folyóiratba. Ez a vizsgálat a repülés költségeivel foglalkozik, és arra keresi a választ, hogy milyen adaptációk segítik a madarakat abban, hogy a rendkívül költséges hosszútávú vonulás közben sikeresen megtegyék a gyakran több ezer km-es távolságot a költő és telelő területek között. Azt találtam, hogy a szárnykarcsúság az egyik legfontosabb adaptáció a hosszútávú vonulás költségeinek csökkentése érdekében. Emellett fontosnak mutatkozott a szárnyterhelés is, amit a testsúly és a szárnyfelülete hányadosa ad meg. Magas érték esetén egységnyi szárnyfelület nagyobb tömeget kell a levegőbe emeljen, ami növeli a repülés energetikai költségeit a nagyobb mechanikai erő kifejtése és gyorsabb repülési sebesség következtében. Ennek megfelelően azt találtam, hogy a szárnyterhelés fokozatosan csökken a vonulási távolság növekedésével. Ismerve a hosszútávú vonulás magas költségeit, azt feltételeztem, hogy a repülésben fontos szerepet játszó szervek mérete nagyobb lesz a hosszútávú vonulóknál. Testsúlyhoz viszonyított nagyobb mellizom méret nagyobb mechanikai erő kifejtését teheti lehetővé, míg nagyobb relatív szívméret növelheti az aerob kapacitást. Ezekkel a predikciókkal ellentétes eredményeket kaptam, ugyanis a relatív mellizom méret nem függött össze, míg a relatív szívméret csökkent a vonulási távolsággal. Elfogadva a magas szárnykarcsúságot és alacsony szárnyterhelést, mint a hosszútávú vonulás energetikai költségeit csökkentő adaptációkat, ezeknél a fajoknál feltehetően nem hat erős szelekciós nyomás a magas szervi teljesítményre, így ezek az energetikailag költséges szövetek méretben csökkenhetnek. A vonulási költségeket csökkentő adaptációk mellett elsőként teszteltem ezeknek a jellegeknek a testtömeggel való skálázását. A skálázás null modellje a geometriai hasonlóság, amely izometriát feltételez a testtömeg növekedésével. Ezt az összefüggést egy hatványfüggvény adja meg Y = a×M^b, ahol Y egy morfológiai jelleg, M a testtömeg, és a és b az Y és M közötti kettes típusú regresszió koefficiense és meredeksége. Az eddigi skálázási vizsgálatok azonban nem vették figyelembe a fajok közös őstől való leszármazásából adódó hasonlóságát, ami ferdítheti a regressziós becsléseket. Elsőként végzetem filogenetikai kettes típusú regressziót és azt találtam, hogy a szárnyhegyesség, szárnyhossz és szárnyterhelés skálázási kitevője (azaz b) eltér a geometriai hasonlóság által prediktált kitevő értékétől, azaz izometria helyett allometriát találtam valós madarak esetén. Pozitív allometria (kitevő értéke nagyobb mint a prediktált kitevő) volt mindhárom szárnyparaméter esetén. Ezek az eredmények összhangban vannak a vonulási költségekhez való adaptációkkal, ugyanis testtömeggel meredeken növekvő szárnyterhelés költségeit csökkentik a szintén növekvő szárnyhegyesség és szárnyhossz értékek. Arra következtetek tehát, hogy a vonulási repülés költségei olyan szelekciós erőt jelentenek, amelyek költségcsökkentő jellegek evolúcióját hajtják. Ezzel a munkával egy régi evolúcióbiológiai kérdésre adtam egy átfogó és általános választ.

Vágási CI, Pap PL, Vincze O, Osváth G, Erritzøe J, Møller AP 2014. Avian morphology in scaling and adaptation to migration. Journal of Evolutionary Biology (bírálat alatt).