Многие травоядные млекопитающие совершают регулярные миграции, следуя за сезонными «волнами» наиболее подходящей для них растительности. Гипотеза о том, что это поведение не прописано в генах, а передается путем социального обучения, очень популярна, но до сих пор она опиралась в основном на косвенные данные. Для ее проверки американские биологи проследили за пространственными перемещениями 456 толсторогов и лосей, на которых были надеты GPS-ошейники. Оказалось, что почти все животные, проживающие в своих исторических местах обитания, совершают сезонные миграции, маршруты которых точно подогнаны к особенностям пространственно-временного распределения наилучших пастбищ в данном районе. Напротив, животные, переселенные в новые для них места (в рамках мер по восстановлению исчезнувших популяций), поначалу не мигрируют вовсе. Миграционное поведение заново вырабатывается у них лишь спустя десятилетия, причем пути и сроки миграций с годами постепенно оптимизируются. Исследование показало, что миграционное поведение лосей и толсторогов определяется не «врожденным знанием», а социальным обучением и культурными традициями.
Группа зоологов из университета Вайоминга исследовала миграционное поведение снежных баранов (Ovis canadensis), переселенных в места, исторического обитания снежных баранов в прошлом, но уничтоженные в них охотой и болезнью, передающихся от домашних овец (O. aries).
Всего отслеживалось 129 баранов из четырех естественных популяций, а также 80 из недавно восстановленных и 58 из популяции, прожившей на новом месте уже несколько поколений, а также 189 лосей (Alces alces) из пяти популяций.
Исследователи просчитали, как распространяются «зеленые волны» и сравнили с тем, как перемещаются копытные. Оказалось, что чем дольше популяция живет на территории, тем лучше она мигрирует вслед за пищей. Популяции, которые прожили в данной местности несколько поколений все еще не мигрировали так же эффективно, как естественные популяции, а недавно перемещенные животные не мигрировали совсем.
Примерно 90 лет, по оценкам авторов, или 12-13 поколений требуются животным, чтобы половина стада научилась мигрировать. Животные из мигрирующих популяций не могли мигрировать в другой местности, что говорит о том, что дело не в их генетической информации. Вероятно, копытные накапливают знания о том, как ловить «зеленую волну» в их родной местности и передают их своим потомкам и другим членам стада. Происходит кумулятивная культурная эволюция — дополнение знаний от предыдущих поколений своим собственным опытом. Общительные снежные бараны, возможно, быстрее могут обмениваться знаниями, чем живущие по одиночке лоси.
Под «зеленой волной» понимается появление весной свежей травянистой растительности. Весна начинается раньше в более низких широтах и затем ее «зеленая волна» движется к полюсам и выше в горы. В горах скотоводы весной и летом перегоняют стада выше на горные пастбища. Дикие мигрирующие копытные также пользуются этим и могут долго питаться превосходным свежим кормом, следуя за наивысшей точкой «зеленой волны».
Глобальное изменение климата уже сегодня влияет на животных по всему миру. В будущем этот процесс только усилится, и чтобы сохранить биологическое разнообразие в условиях меняющегося климата, ученые пытаются понять, какие виды и популяции наиболее уязвимы к изменениям. Команда исследователей во главе с Тайлером Кричем (Tyler G. Creech) из Университета штата Орегон решила выяснить, как изменение климата в течение ближайших тридцати лет скажется на пустынных толсторогих баранах (Ovis canadensis nelsoni). Эти копытные обитают на юго-западе США и северо-западе Мексики, где уже сегодня жарко и сухо. В ближайшие десятилетия климат здесь станет еще более суровым, что заставляет зоологов беспокоиться о благополучии подвида.
Кричем и его коллеги извлекли генетическую информацию из помета пустынных толсторогов, обитающих в штатах Аризона, Калифорния, Невада и Юта. Часть исследованных популяций обитают на десяти участках, которые находятся под управлением Службы национальных парков США, а часть на неохраняемых территориях по соседству с ними. Исследователей интересовало, насколько генетически разнообразны и изолированы друг от друга отдельные группы.
Авторы проанализировали геномы 1652 особей из 62 популяций и сопоставили полученные данные с географическими и климатическими факторами. В результате они пришли к выводу, что разные группы толсторогов довольно сильно отличаются друг от друга с точки зрения генетического разнообразия и уязвимости к изменениям климата. Например, популяции на юге ареала, где климат меняется быстрее всего, оказались наиболее изолированными и наименее генетически разнообразными. Кроме того, они живут на невысоких горах и холмах, и у них не так много пространства, чтобы смещать ареалы вверх по склону по мере роста температур. Самой неопределенной выглядит судьба баранов из южной части пустыни Мохаве и с юго-востока Юты.
Напротив, у толсторогов из северных частей ареала генетическое разнообразие и связность популяций выше, а местные горы дают возможность какое-то время смещать ареалы вверх. Наименее уязвимыми к климатическим изменениям оказались популяции, которые обитают на охраняемых территориях, мало затронутых деятельностью человека — например, в национальных парках Долина Смерти и Большой каньон. Именно они могут стать залогом выживания подвида в будущем.
Сергей Коленов