Bates tertarik mempelajari koleksi telur di museum itu setelah menyunting buku tentang telur.

"Begitu saya mengetahui koleksi telur kami, saya berpikir tentang betapa berharganya data koleksi itu, dan bagaimana data itu tidak direplikasi dalam koleksi modern," katanya.

Koleksi telur itu sendiri menempati sebuah ruangan kecil yang penuh dengan lemari dari lantai ke langit-langit, masing-masing berisi ratusan telur, yang sebagian besar dikumpulkan seabad yang lalu.

Telur itu sendiri (atau lebih tepatnya, hanya cangkangnya yang bersih dan kering, dengan isi yang meledak seratus tahun yang lalu) disimpan dalam kotak-kotak kecil dan disertai dengan label, sering kali ditulis tangan, yang menyebutkan jenis burung apa, di mana mereka berasal. dari, dan tepatnya saat dikumpulkan, hingga hari ini.

"Orang-orang telur awal ini adalah sejarawan alam yang luar biasa, untuk melakukan apa yang mereka lakukan. Anda benar-benar harus mengenal burung untuk pergi keluar dan menemukan sarang dan melakukan pengumpulan," kata Bates.

"Mereka sangat memperhatikan saat burung mulai bertelur, dan menurut pendapat saya, itu mengarah pada tanggal yang sangat akurat saat telur diletakkan."

Koleksi telur Field, seperti kebanyakan, turun setelah 1920-an ketika pengumpulan telur keluar dari mode, baik untuk penggemar amatir dan ilmuwan. Tetapi rekan Bates, Bill Strausberger, seorang rekan peneliti di Field, telah bekerja selama bertahun-tahun pada parasitisme cowbird di Morton Arboretum di pinggiran Chicago, memanjat tangga dan memeriksa sarang untuk melihat di mana cowbirds berkepala coklat telah bertelur untuk burung lain untuk dibesarkan.

"Dia harus pergi ke sana setiap musim semi dan menemukan sarang sebanyak mungkin dan melihat apakah sarang itu diparasit atau tidak, jadi saya sadar bahwa dia memiliki data sarang modern," kata Bates.

Chris Whelan, seorang ahli ekologi evolusioner di University of Illinois di Chicago, juga berkontribusi pada kumpulan data modern dengan data sarang burung penyanyi yang dikumpulkan di Chicagoland mulai tahun 1989 ketika ia mulai bekerja di Morton Arboretum. Kontribusi Whelan dan Strausberger untuk penelitian ini sangat penting, kata Bates.

"Karena "menemukan sarang jauh lebih sulit daripada yang disadari hampir semua orang."

"Menemukan sarang dan mengikuti nasib mereka untuk sukses atau gagal sangat memakan waktu dan menantang," kata Whelan.

"Kami belajar mengenali apa yang saya sebut perilaku 'bersarang'. Ini termasuk mengumpulkan bahan sarang, seperti ranting, rumput, akar, atau kulit kayu, tergantung pada spesies burung , atau menangkap makanan seperti ulat tetapi tidak memakan makanannya--ini kemungkinan menunjukkan a induknya sedang mencari makan untuk mengumpulkan makanan untuk anak-anaknya."

Whelan dan timnya menggunakan cermin yang dipasang di tiang panjang untuk mengintip ke sarang yang tinggi dan terus melacak tanggal saat telur diletakkan dan menetas.

Para peneliti kemudian memiliki dua kumpulan besar data bersarang: satu dari sekitar 1880-1920, dan satu lagi dari sekitar 1990 hingga 2015.

"Ada celah di tengah, dan di situlah Mason Fidino masuk," kata Bates.

Fidino, seorang ahli ekologi kuantitatif di Kebun Binatang Lincoln Park Chicago dan rekan penulis penelitian ini, membangun model untuk menganalisis data yang memungkinkan mereka mengatasi kesenjangan di pertengahan abad ke-20, serta perbedaan dalam pengambilan sampel antara telur awal kolektor dan penelitian Whelan dan Strausberger.

"Karena pengambilan sampel yang tidak merata ini, kami harus berbagi sedikit informasi di antara spesies dalam model statistik kami , yang dapat membantu sedikit meningkatkan perkiraan untuk spesies langka," kata Fidino.

"Kita semua menyadari agak cepat bahwa mungkin ada beberapa outlier yang ada dalam data, dan jika tidak diperhitungkan, dapat memiliki pengaruh yang agak besar pada hasil. Karena itu, kami harus membangun model kami untuk mengurangi pengaruh keseluruhan dari setiap outlier, jika mereka ada dalam data."

Analisis menunjukkan tren yang mengejutkan: di antara 72 spesies yang data historis dan modernya tersedia di wilayah Chicagoland, sekitar sepertiga telah bersarang lebih awal dan lebih awal. Di antara burung-burung yang kebiasaan bersarangnya berubah, mereka bertelur 25,1 hari lebih awal daripada seratus tahun yang lalu.

Selain mengilustrasikan bahwa burung bertelur lebih awal, para peneliti mencari alasan mengapa. Mengingat bahwa krisis iklim telah secara dramatis mempengaruhi begitu banyak aspek biologi, para peneliti melihat kenaikan suhu sebagai penjelasan potensial untuk sarang sebelumnya.

Tetapi para ilmuwan menemukan kendala lain: tidak ada data suhu yang konsisten untuk wilayah tersebut sejauh itu. Jadi, mereka beralih ke proksi untuk suhu: jumlah karbon dioksida di atmosfer.

"Kami tidak dapat menemukan satu pun sumber data suhu jangka panjang untuk Midwest, yang mengejutkan, tetapi Anda dapat memperkirakan suhu dengan tingkat karbon dioksida, yang didokumentasikan dengan sangat baik," kata Bates.

Data karbon dioksida berasal dari berbagai sumber, termasuk komposisi kimia inti es dari gletser. Jumlah karbon dioksida di atmosfer dari waktu ke waktu dengan rapi memetakan tren suhu yang lebih besar, dan para peneliti menemukan bahwa itu juga berkorelasi dengan perubahan tanggal bertelur.

"Perubahan iklim global belum linier selama periode hampir 150 tahun ini, dan oleh karena itu spesies mungkin juga tidak maju secara non-linier. Oleh karena itu, kami memasukkan tren linier dan non-linier dalam model kami," kata Fidino.

"Kami menemukan bahwa data simulasi sangat mirip dengan data yang diamati, yang menunjukkan bahwa model kami melakukan pekerjaan yang layak."

Perubahan suhu tampaknya kecil, hanya beberapa derajat, tetapi perubahan kecil ini menyebabkan berbagai tanaman bermekaran dan serangga muncul--hal-hal yang dapat memengaruhi makanan yang tersedia untuk burung.

"Mayoritas burung yang kami amati memakan serangga, dan perilaku musiman serangga juga dipengaruhi oleh iklim. Burung harus memindahkan tanggal bertelurnya untuk beradaptasi," kata Bates.

Dan sementara burung bertelur beberapa minggu lebih awal mungkin tampak seperti masalah kecil dalam skema besar, Bates mencatat bahwa itu adalah bagian dari cerita yang lebih besar.

"Burung-burung di area penelitian kami, lebih dari 150 spesies, semuanya memiliki sejarah evolusi yang berbeda dan biologi perkembangbiakan yang berbeda, jadi ini semua tentang detailnya. Perubahan tanggal bersarang ini dapat mengakibatkan mereka bersaing untuk mendapatkan makanan dan sumber daya dengan cara yang tidak mereka lakukan dulu," katanya.

"Ada berbagai macam nuansa yang sangat penting yang perlu kita ketahui tentang bagaimana hewan merespons perubahan iklim."

Selain berfungsi sebagai peringatan tentang perubahan iklim , Bates mengatakan penelitian ini menyoroti pentingnya koleksi museum, terutama koleksi telur, yang sering kurang dimanfaatkan.

"Ada 5 juta telur di luar sana dalam koleksi di seluruh dunia, namun sangat sedikit publikasi yang menggunakan koleksi telur dari museum," kata Bates.

"Mereka adalah harta karun berupa data tentang masa lalu, dan mereka dapat membantu kita menjawab pertanyaan penting tentang dunia kita saat ini."

PHYS