Зоологи выявили разнообразие ритмов насиживания яиц куликами
Международный научный коллектив, в который входит ученый Зоологического музея биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова, выполнил сравнительный анализ инкубационного поведения разных видов куликов с широким географическим охватом благодаря использованию датчиков освещенности (геологгеров). Результаты работы опубликованы в журнале Nature. Исследования проходят в рамках проекта «Ноев ковчег».
Ведущий научный сотрудник Научно-исследовательского Зоологического музея биологического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова Павел Томкович вместе с Егором Локтиновым, российским специалистом по изучению куликов, в общую «копилку» данного проекта предоставили полученные на юге Чукотки с геологгеров сведения о режимах насиживания в гнёздах бурокрылых ржанок (Pluvialis fulva), галстучников (Charadrius hiaticula) и исландских песочников (Calidris canutus), а также сведения о гнёздах, птицах под наблюдением и их поведении (о реакции на приближение человека). Показания геологгеров были проверены непосредственными наблюдениями при изучении режимов инкубации исландского песочника.
«Выполненная работа относится к категории фундаментальных исследований. Она посвящена тому, как организован мир, в котором мы живём, рядом с растениями и животными, и посвящена изучению природных закономерностей. Прямого практического значения “для народного хозяйства” эта работа, по-видимому, не имеет. Из практических ценностей для орнитологов, изучающих птиц, можно назвать то, что из данного исследования становится понятнее, как птицы реагируют на те или иные факторы среды (световой режим; приливно-отливные явления по берегам морей, где кулики кормятся; на температурные условия), а также, почему находить гнёзда одних видов легко, а других — крайне сложно», — говорит автор исследования из МГУ имени М.В.Ломоносова, доктор биологических наук Павел Томкович.
Исследование базируется на сведениях, полученных зоологами многих стран на разных материках, изучавших те или иные виды куликов в гнездовой период инструментальными методами (видеокамерами, фотоловушками, геологгерами), в том числе, дистанционно.
Геологгеры (регистраторы освещённости) записывают в память прибора, расположенного на ноге птицы, интенсивность его освещения с периодом 5-10 минут. Таким образом, были выявлены периоды непрерывного насиживания кладки яиц (геологгер закрыт телом насиживающей птицы) и периоды активности вне гнезда (геологгер преимущественно освещён).
При использовании геологера необходим переотлов птицы, снабженной этим мини-прибором, чтобы скачать с него накопленную информацию. В результате расшифровки, помимо прочего, имеется возможность узнать про инкубационное поведение птицы: про длительность периодов непрерывного насиживания и циклов насиживания как в течение суток, так и в ходе всего периода насиживания: от откладки яиц до вылупления птенцов.
Только объединение сведений, собранных многими исследователями, позволило выполнить сравнительный анализ для широкого спектра видов и с широким географическим охватом. В исследовании использованы данные о ритмах насиживания яиц в 729 гнёздах 91 популяции 32 моногамных видов куликов, у которых в насиживании участвуют оба партнёра.
Продемонстрировано значительное внутривидовое и межвидовое разнообразие ритмов синхронизации поведения насиживающими партнёрами. Медиана (среднее значение) длительности разового периода насиживания птицы изменялась в среднем от 1 до 19 ч, а вероятность продолжительности одного цикла насиживания попеременно самцом и самкой — от 6 до 43 ч. Длительность одиночных периодов насиживания птицей не зависела от показателей энергетических затрат. Эта характеристика была продолжительнее у видов, полагающихся на свою криптическую окраску (тот тип окраски, при котором животное почти полностью сливается с окружающим фоном), по сравнению с видами, чьи особи обладают заметной окраской или активно защищают гнездо от хищников.
Ритмы, соответствующие суточной освещённости, свойственны в меньшей степени для высокоширотных регионов и отсутствуют у 18 видов. Выявлено сходство ритмов насиживания у близкородственных видов. Даже в одинаковых условиях среды, в том числе, при 24-часовом режиме освещённости, синхронизация поведения партнёров намного более разнообразна, чем это ожидалось по результатам наблюдений в вольерных условиях.
Сделан вывод о том, что риск гибели яиц от хищников, а не риск истощения насиживающих (не получающих корма) птиц, может быть ключевым фактором, определяющим наблюдаемое разнообразие ритмов насиживания.
«В науке всегда остаются вопросы… В данном случае достаточно очевидно то, что требуется уточнение: действительно ли продолжительность периодов насиживания куликов с криптическим (скрытным) поведением на гнезде зависят от пресса хищников. Кроме того, остается неясным вопрос о том, как возникло существующее разнообразие ритмов насиживания, а также каковы последствия для партнеров (например, в отношении энергетических затрат) обладания тем или иным ритмом насиживания кладки яиц», — комментирует Павел Томкович.
Систематизировать полученные российскими исследователями данные удалось благодаря выполняющемуся в МГУ проекту «Ноев ковчег», посвященному сохранению, исследованию и полезному использованию биологического разнообразия. Этот проект мирового масштаба является единственным в мире научно-инфраструктурным проектом, направленным на объединение всех без исключения биоколлекционных ресурсов, от природных заповедников до высокотехнологичных коллекций клеточного материала человека, в единое биоинформационное пространство. Достижение этой задачи, вне всякого сомнения, позволит России войти в число мировых лидеров в области биомедицины, биотехнологии и рационального природопользования. Фундаментальная часть проекта под названием «Научные основы создания Национального банка-депозитария живых систем» финансируется Российским научным фондом, общая сумма финансирования составляет 750 миллионов рублей.
Межвидовое разнообразие поведения птиц во время насиживания: с криптическим (скрытным) поведением (слева), и без такового (справа). Источник: Павел Томкович
