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. 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.