Астрильд волнистый - Estrilda astrild 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
| Loxia astrild | Linnaeus | 1758 |
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
Статус самца волнистого астрильда зависит от насыщенности красного пятна на груди.
Каротиноидные пигменты, которые окрашивают оперение птиц в оттенки красного, оранжевого и желтого, могут служить для установления и поддержания иерархического статуса. Однако исследования этого вопроса привели к смешанным результатам. Хотя самки многих видов птиц оценивают самцов по размеру и насыщенности красных, оранжевых и желтых участков оперения, лишь у некоторых пернатых эти признаки указывают на положение особи в группе.
Команда орнитологов под руководством Патришии Бельтрао (Patrícia Beltrao) из Университета Порту решила исследовать данный вопрос на примере волнистых астрильдов (Estrilda astrild) — мелких воробьиных птиц, которые живут в Африке южнее Сахары и завезены в Европу, Америку и на многие океанические острова. Представители этого вида держатся большими стаями, в которых поддерживается умеренная иерархия, усиливающаяся в период размножения (при этом подчиненные особи иногда проявляют агрессию к доминирующим и даже могут одержать над ними верх). Самцы и самки волнистых астрильдов окрашены довольно похоже: основной тон оперения у них коричневато-серый, с красной маской вокруг глаз и красным пятном на груди.
Бельтрао и ее коллеги поймали в дикой природе 54 волнистых астрильда, пометили их индивидуальными цветными кольцами и разместили в большом вольере площадью 235 квадратных метров с 12 кормушками. С декабря 2017 года по июнь 2019 года авторы в течение четырех периодов продолжительностью по два месяца фиксировали взаимоотношения в группе астрильдов.
В 2017-2018 годах орнитологи записали 19 видео, на которых запечатлели 485 случаев посещения кормушек астрильдами. На основе этих записей они рассчитали среднее время кормления для каждой птицы. Кроме того, в 353 случаях удалось оценить промежуток между посещениями одной и той же кормушки разными особями. Проанализировав полученные данные, авторы установили, какой диапазон между визитами разных птиц на одну кормушку соответствуют случаям, когда один астрильд прогоняет другого.
На следующем этапе Бельтрао с соавторами пометили астрильдов индивидуальными RFID-метками, а на кормушках разместили антенны, позволяющие фиксировать визиты отдельных особей. Благодаря данным, собранным при анализе видео, исследователи получили возможность узнать, когда одна птица прогоняет с кормушки другую — и что именно это за птицы. Установив, какие особи доминируют над сородичами и отгоняют их от еды, а какие, напротив, уступают, авторы смогли восстановить иерархическую структуру группы.
Чтобы выяснить, какие факторы оказывают влияние на положение астрильдов в иерархии, исследователи провели ряд дополнительных процедур. Они оценили размер тела каждой птицы (а именно длину цевки и головы с клювом) и площадь и насыщенность красных участков на лице и груди. Кроме того, авторы определили индивидуальные черты характера подопытных птиц, их когнитивные способности и реакцию на стресс.
Проанализировав полученные данные, Бельтрао и ее коллеги обнаружили, что с положением астрильда в группе коррелирует единственный фактор — насыщенность красного пятна на груди. Иными словами, чем краснее грудь птицы, тем выше та будет находиться в иерархии. Влияние всех остальных факторов, включая пол, размер, черты характера и даже площадь пятна на груди, оказалось статистически недостоверным.
Интересно, что, согласно одному из предыдущих исследований, более крупные волнистые астрильды доминируют над более мелкими. Однако данное исследование проводилось на птицах, которые жили в клетках, что могло исказить его результаты. При содержании астрильдов в условиях, приближенных к естественным, эту закономерность подтвердить не удалось. Авторы объясняют это тем, что в природе драки астрильдов происходят в воздухе или на тонких травинках, так что крупные размеры вовсе не обязательно обеспечивают им победу.
Бельтрао с соавторами полагают, что насыщенность красного пятна на груди волнистых астрильдов может быть честным сигналом, который свидетельствует о низкой зараженности паразитами, а значит, о хорошей работе иммунитета (для сравнения, у деревенских ласточек североамериканского подвида (Hirundo rustica erythrogaster) красный цвет груди самца свидетельствует, что он не заражен клещами). Дело в том, что каротиноиды участвуют в работе иммунной системы — и если птица может без вреда тратить их на окрашивание перьев, с ее здоровьем все в порядке и она с высокой вероятностью выйдет победителем из конфликта с сородичами. Это позволяет ей занимать высокое положение в иерархии. Неудивительно, что самки астрильдов предпочитают самцов с насыщенным пятном на груди.
Сергей Коленов