Камышовка дроздовидная - Acrocephalus arundinaceus вид
Warning: Invalid argument supplied for foreach() in /var/www/u0014601/data/www/clasbio.ru/classification.php on line 1798
Количество видов в «сестринских» таксонах
| Turdus arundinaceus | Linnaeus | 1758 |
| Источник : | 244 |
| Продолжительность жизни | |
|---|---|
| Максимальная : | 10.1 лет |
| Половозрелость | |
|---|---|
| Самцов в : | 1 год |
| Самок в : | 1 год |
| Вес | |
|---|---|
| При рождении : | |
| Взрослой особи : | 30 г |
| Размножение | |
|---|---|
| Беременность / инкубация : | |
| Приплод : | |
| Периодичность размножения : |
| Источники | |
|---|---|
| 244 : | AnAge. The Animal Ageing & Longevity Database. http://genomics.senescence.info/species/index.html |
Воробьиные птицы, обитающие в тропических лесах, пропускают сезон размножения, если он приходится на засушливый год
Томас Мартин (Thomas E. Martin) и Джеймс Мутон (James C. Mouton) из Университета Монтаны проанализировали данные о размножении и выживаемости 38 видов воробьиных птиц из тропических лесов в нормальные и засушливые годы. Сбор материала производился в Венесуэле (с 2002 по 2008 год, засушливым был 2008 год) и Малайзии (с 2009 по 2018 год, засушливым был 2016 год).
Наблюдения показали, что засуха заметно снижает уровень воспроизводства птиц в тропических лесах на обоих континентах. У 18 изученных видов из Венесуэлы он в среднем уменьшился на 51,9 процента, а у 20 видов из Малайзии — на 36,3 процента. Например, в нормальный год Мартин и Мутон нашли на модельной территории в Венесуэле 65 используемых гнезд серогрудых лесных крапивников (Henicorhina leucophrys), а в год с нехваткой осадков — только семь. При этом количество взрослых особей разных видов птиц на исследованных территориях в разные годы оставалось примерно одинаковым, что свидетельствует об отказе части особей от размножения во время засухи.
Чем выше была продолжительность жизни у представителей определенного вида (ее оценивали по вероятности повторного отлова окольцованных особей в течение года), тем с большей вероятностью его представители пропускали сезон размножения, выпавший на засушливый год (P<0,001 для Венесуэлы и P=0,015 для Малайзии). Сильнее всего эта тенденция проявлялась у птиц, которые предпочитают влажные участки лесов.
Интересно, что у особей, которые все-таки приняли решение размножаться в неблагоприятный год, число яиц в кладке и количество выведенных птенцов были такими же, как во влажные годы. Это указывает, что у птиц есть возможность размножаться даже в условиях засухи. В Венесуэле год с нехваткой осадков был последним, когда авторы проводили свои исследования, однако в Малайзии они застали два нормальных года, которые следовали после засушливого. Это позволило выяснить, что, когда количество осадков возвращается к привычному уровню, восстанавливается и уровень воспроизводства птиц.
С помощью повторных отловов окольцованных птиц в Малайзии исследователи оценили выживаемость взрослых особей в засушливые годы. Вопреки ожиданиям авторов, виды, которые пропускали сезон размножения, в засуху выживали даже лучше, чем в предшествующий ей год. Напротив, птицы с более коротким жизненным циклом, которые не сокращали вложения в гнездование, сократили выживаемость.
Моделирование, проведенное на основе данных о восьми малайзийских птицах, показало, что выживаемость взрослых особей у долгоживущих видов позволяет отчасти компенсировать пропуск сезона размножения. Однако для короткоживущих видов такая стратегия не работает, поэтому они пытаются размножаться даже когда условия неблагоприятны.
Затем авторы масштабировали полученные выводы на возможное будущее. При сценариях со средним и высоким количеством выбросов парниковых газов частота засух в тропиках увеличится. Расчеты показали, что это приведет к сокращению численности всех изученных видов к 2100 году, однако для долгоживущих оно будет умеренным (за счет способности пропускать сезоны размножения), а для короткоживущих — намного более серьезным. Это противоречит теоретическим представлениям, согласно которым виды, которые живут долго, сильнее страдают от быстрых изменений среды обитания. Впрочем, авторы признают, что учитывали только один фактор: в реальности птицы тропических лесов страдают не только от засухи, но и от обезлесения, что может свести их преимущество на нет.
Сергей Коленов
Самцам птиц приходится выбирать между привлекательной окраской и красотой песни
Половой отбор, в основе которого лежит борьба за успех размножения, потенциально может выступать в роли мощного фактора видообразования. Такая роль подтверждается математическими моделями и отдельными работами, однако многие попытки более широкого анализа не выявили ожидаемой связи. Коллектив британских орнитологов задался вопросом: всегда ли правильно в подобных исследованиях оценивают силу полового отбора? Обычно предполагается, что половой отбор будет воздействовать на все признаки, связанные с борьбой за партнеров и плодовитостью. Нередко в качестве индикатора полового отбора используют половой диморфизм в окраске — различия цвета самцов и самок. Однако визуальный канал — не единственный, который может задействоваться в деле привлечения партнера. Так, у многих птиц этой цели служат акустические сигналы. На примере отряда воробьеобразных (Passeriformes) авторы нового исследования продемонстрировали, что между развитием двух систем привлечения партнера имеет место компромисс: достоинства самцов преимущественно проявляются либо в вокализации, либо во внешнем облике. А значит, оценивать роль полового отбора только по одной группе признаков попросту невозможно.
Певчие птицы имеют дополнительную хромосому
У певчих птиц (подотряд Passeri) в большинстве клеток организма содержится 40 пар хромосом. В 1998 году дополнительная хромосома в половых клетках была обнаружена у зебровых амадин, а в 2014 года у их родственников, японских амадин. Тогда эта находка рассматривалась как генетический курьез. Она присутствовала в половых клетках самок, а также в предшественниках половых клеток самцов, но и из них она «выбрасывалась» в процессе созревания сперматозоидов.
Группа под руководством Павла Бородина из новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН исследовала 14 видов певчих птиц из девяти разных семейств, а также восемь видов птиц, не относящихся к певчим — гусей, уток, кур, голубей, чаек, стрижей, соколов, попугаев. У всех певчих видов была обнаружена дополнительная хромосома в половых клетках, а у других видов ее не оказалось.
«Мы обнаружили, что, в отличие от других птиц и большинства других животных, все исследованные виды певчих птиц содержат разное число хромосом в соматических и половых клетках. У всех у них, буквально у каждой исследованной птицы, есть лишняя хромосома в половых клетках (ХПК). Мы показали, что лишняя хромосома есть у самых распространенных птиц: у чижей, ласточек, синиц, мухоловок, жаворонков и грачей (грач тоже относится к певчим птицам). При этом дополнительная хромосома отсутствует у птиц всех остальных отрядов», — сказал Бородин N+1.
Он и его коллеги выделили и расшифровали отдельные участки дополнительных хромосом у чижа, бледной ласточки, зебровой амадины и японской амадины и нашли там многочисленные фрагменты функциональных генов основного генома. Одновременно с группой Бородина две независимые группы исследователей обнаружили (1, 2), что хромосомы в половых клетках зебровой амадины содержит гены, сходные, но не идентичные генам соматических клеток. Некоторые из этих генов присутствуют во множестве копий и продуцируют РНК и белки в семенниках и яичниках половозрелых птиц.
«Мы предполагаем, что ХПК возникла как дополнительная паразитическая микрохромосома у общего предка всех певчих птиц около 35 миллионов лет назад и претерпела значительные изменения в размере и генетическом содержании, превратившись из «геномного паразита» в важный компонент генома половых клеток. Мы пока не знаем, зачем она нужна и какие преимущества может дать своим носителям. Возможно, именно она позволила певчим птицам стать самым многочисленным подотрядом (более 5 тысяч из общего числа в 9–10 тысяч видов птиц), создать множество форм, прекрасных и удивительных, и захватить множество экологических ниш на всех континентах», — отметил ученый.
Ученые считают, что ХПК певчих птиц можно рассматривать как эволюционную попытку локального и временного увеличения числа копий нужных генов без увеличения общего размера генома и веса тела. Птицам нужны дополнительные копии генов в половых клетках в течение короткого периода размножения только для того, чтобы произвести очень много сперматозоидов и загрузить ооциты большим количество белков. И копии этих генов не нужны круглый год и во всех соматических клетках.
«Если принять во внимание, что ХПК ласточек, синиц, камышовок и многих других мелких птиц весит около 0,1 пикограмма, а весь геном — 1,2 пикограмма, она оказывается довольно тяжелым бременем, чтобы его носить, и не просто носить, а еще и кормить, поить и размножать в течение всей жизни во всех клетках тела. Набор генов для размножения удобнее хранить в небольшом ящике для инструментов», — отметил Бородин.
Межвидовые конфликты птиц объясняются конкуренцией и гибридизацией
Многие животные ревностно охраняют свою территорию от вторжения чужаков. Это логично, если речь идет о представителе собственного вида. Однако нередко объектом нападения становится особь, которая относится к другому виду. Долгое время считалось, что такая межвидовая территориальность — просто побочный продукт внутривидовой. Иными словами, хозяин атакует чужака по ошибке, приняв его за сородича.
Однако новые данные свидетельствуют о том, что защита территории от представителей других видов имеет адаптивное значение. Она может возникать и сохраняться, если разные виды конкурируют за определенный ресурс, например, пищу или убежище.
Команда зоологов во главе с Джонатаном Друри (Jonathan P. Drury) из Даремского университета провела масштабное исследование межвидовой конкуренции за территорию на примере североамериканских воробьиных птиц. Проанализировав литературу, ученые обнаружили, что подобное поведение характерно для 104 их видов. Это 32,3 процента об общего числа видов воробьиных в Северной Америке. Таким образом, межвидовая конкуренция распространена шире, чем считалось прежде.
По данным авторов, в большинстве случаев птицы вступают в конфликт за территорию с представителем одного конкретного вида. Существует несколько факторов, повышающих шансы на формирование пары конкурирующих видов. Например, птицы, которые живут в одном и том же биотопе, имеют сходные размеры и гнездятся в дуплах, с высокой вероятностью будут вовлечены в конфликты за территорию. Для видов, принадлежащих к одному семейству, важную роль играет еще один фактор — вероятность гибридизации. Если два вида способны скрещиваться между собой, их самцы с высокой вероятностью будут агрессивно реагировать друг на друга.
На основе полученных данных исследователи сделали вывод, что межвидовые конфликты за территорию среди птиц возникают вовсе не по ошибке. Такое поведение представляет собой адаптивный ответ на конкуренцию за ограниченный ресурс, а также механизм, предотвращающий гибридизацию между близкородственными видами.
Сергей Коленов
Дроздовидные камышовки поднимаются на шесть километров во время перелета над Сахарой
Перелетные птицы нередко поднимаются очень высоко над землей, чтобы преодолеть препятствия, которые стоят на пути их миграции. Например, журавли-красавки (Anthropoides virgo) и горные гуси (Anser indicus) во время путешествий к местам зимовки в Индии и обратно пересекают Гималаи на высоте до восьми километров. Даже мелкие воробьиные птицы, которые редко поднимаются выше двух километров, при пересечении экологических барьеров иногда вынуждены лететь на высотах более пяти километров.
Команда орнитологов под руководством Сиссель Шёберг (Sissel Sjöberg) из Лундского университета решила больше узнать о том, какие высоты выбирают воробьиные птицы во время перелетов. Они сосредоточили внимание на дроздовидных камышовках (Acrocephalus arundinaceus), которые гнездятся от Западной Европы до Центральной Азии, а зимуют в тропической Африке. Представителям европейских популяций этого вида приходится дважды в год пересекать Сахару и Средиземное море. При этом летят камышовки поодиночке и в основном ночью.
Шёберг и ее коллеги поймали в Швеции несколько камышовок и снабдили их датчиками, регистрирующими высоту над уровнем моря, продолжительность светового дня, температуру окружающей среды и активность птицы. Благодаря этим устройствам авторам удалось отследить перемещения четырнадцати особей и восстановить двадцать три перелета над Сахарой и Средиземным морем (девять из них были совершены осенью и четырнадцать весной).
Пересекая эти барьеры, каждая помеченная птица совершила по меньше мере один длительный беспосадочный полет, который начинался ночью и продолжался после восхода солнца. Всего было отмечено двадцать девять таких полетов продолжительностью от 12,1 до 34,2 часа.
Ночная часть длительных полетов проходила на средней высоте около 2400 метров, однако с рассветом камышовки резко поднимались намного выше и продолжали лететь на средней высоте около 5400 метров (максимальное зарегистрированное авторами значение — 6267 метра). Если птица летела весь день, то с заходом солнца она резко опускалась на несколько километров. Интересно, что по ночам камышовки перемещались в слое воздуха со средней температурой воздуха 13,8 градуса по Цельсию, однако во время дневного перелета температура воздуха вокруг них была намного ниже и достигала минус 9,3 градуса по Цельсию.
Орнитологи пока не знают, зачем дроздовидные камышовки поднимаются на столь значительные высоты. Возможно, таким образом они снижают риск встреч с хищниками, например, чеглоками Элеоноры (Falco eleonorae), которые живут в Средиземноморье и специализируются на ловле перелетных птиц. Согласно альтернативной гипотезе, с большой высоты камышовки лучше различают ориентиры и потенциальные места отдыха.
Сами авторы склоняются к мысли, что камышовки поднимаются на высоту в пять-шесть километров, чтобы избежать перегрева. Подолгу взмахивая крыльями, воробьиные птицы сильно нагреваются, а с восходом солнца к этому прибавляется тепло от солнечного излучения. Таким образом, если бы в течение дня камышовки продолжали перелет над Сахарой и Средиземным морем на обычной высоте, они бы погибали от переизбытка тепла. Поскольку эти птицы не могут позволить себе каждый день прерывать миграцию на несколько часов и ждать, когда станет прохладнее, они сами поднимаются в холодный слой воздуха, где низкие окружающие температуры защищают их от перегрева.
Сергей Коленов
Разнообразие белков гистосовместимости повышает репродуктивный успех у самцов камышовок и снижает у самок
Иногда бывает так, что самцы и самки одного вида преследуют разные поведенческие или эволюционные интересы, и при этом то, что выгодно одним, снижает выживаемость других. Такую ситуацию называют конфликтом полов. Большинство известных конфликтов полов относится к сфере репродукции. Например, у многих видов животных самцы стремятся размножаться как можно чаще, а самки — как можно реже. Но недавно у дроздовидных камышовок был обнаружен конфликт полов еще и на уровне иммунной системы: самцам выгодно большое разнообразие генов гистосовместимости, а самкам — маленькое.
Авторы обсуждаемой статьи в течение 20 лет наблюдают за популяцией дроздовидных камышовок в Швеции. В рамках этой работы они измеряли разнообразие генов MHCI в популяции — подсчитывали количество разных аллелей у каждой особи (этот параметр важнее, чем просто количество копий гена, ведь эти копии могут нести на себе одинаковые аллели). Оказалось, что среднее значение этого параметра колеблется вокруг 13,5 аллелей на одну особь, не зависит от пола птиц и не коррелирует с продолжительностью их жизни. Где в таком случае искать проявления конфликта полов?
Коль скоро нет очевидных различий в жизни взрослых особей, можно попробовать исследовать их успех в размножении. Авторы изучили два параметра — успех вылета (offspring fledging success; количество вылетевших из гнезда птенцов по отношению к продолжительности жизни родителя) и успех возвращения (offspring recruitment success; количество выросших птенцов, вернувшихся в исследуемую зону для размножения, тоже по отношению к продолжительности жизни родителя). И если первый из них — успех вылета — также не коррелировал с разнообразием генов, то вот второй показал определенную корреляцию.
Выяснилось, что если у самцов успех возвращения потомства скорее растет с увеличением разнообразия MHCI, то у самок, — наоборот, снижается. На основании этих данных исследователи построили математическую модель, предсказывающую оптимальное разнообразие MHCI для максимального успеха возвращения. Оказалось, что для самок оптимальным оказывается иметь по 10 аллелей, а для самцов оптимальное значение не определено, возможно, оно даже больше 20.