«Безумный зверь» с Мадагаскара поможет разобраться в эволюции на островах

Ученые реконструировали историю андских кондоров из аргентинского национального парка Науэль-Уапи. Для этого исследователи проанализировали отложения помета этих птиц, накопившиеся за примерно 2200 лет в гроте под традиционным местом их размножения. Оказалось, что в период с 1650 до 650 лет до нашего времени кондоры почти не гнездились здесь из-за частых извержений вулканов. А после 1500 года эти падальщики, судя по изотопному анализу их помета, перешли с кормления трупами местных травоядных и выброшенных на берег морских млекопитающих на останки коров, овец и завезенных людьми благородных оленей и зайцев. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Proceedings of the Royal Society B. Животные порой на протяжении многих поколений используют одни и те же места для отдыха, выведения потомства или хранения запасов. За долгие годы здесь в большом количестве скапливаются экскременты, остатки пищи, перья, яичная скорлупа и другой органический мусор. Поскольку отходы в таких местах формируют слои, каждый из которых соответствует одному году, ученые могут на их основе реконструировать, как менялись численность тех или иных видов, их рацион и условия среды вокруг них. Команда зоологов, которую возглавил Мэттью Дуда (Matthew P. Duda) из Университета Куинс, решила применить этот подход для изучения андских кондоров (Vultur gryphus) — огромных пернатых падальщиков с размахом крыльев около трех метров, которые обитают в основном в Андах и на юге Патагонии. Эти птицы играют важную роль в экосистемах и культуре местных жителей, однако их численность быстро сокращается из-за разрушения среды обитания, преследования людьми и отравления свинцом из-за поедания убитых охотниками животных. Чтобы сохранить кондоров, специалистам нужно больше знать о том, как они приспосабливались к изменениям окружающей среды в прошлом. Чтобы разобраться в этой теме, Дуда и его соавторы отправились в национальный парк Науэль-Уапи на западе Аргентины. Исследователи обнаружили, что один из гротов, где регулярно гнездятся андские кондоры, заполнен окаменевшим пометом эти птиц. Авторы предположили, что гуано скапливалось здесь на протяжении столетий. Благодаря каменному навесу его не смывало дождем, а сухой и прохладный климат защитил его от разложения. Исследователи вырезали из окаменевшего помета образец длиной около 25 сантиметров для дальнейшего анализа — а также собрали несколько современных засохших экскрементов кондоров и их птенцов. Радиоуглеродный анализ подтвердил, что слои помета расположены в стратиграфическом порядке: более старые ниже, а более молодые — выше. Накопление гуанов в гроте началось около 2150 лет до нашего времени (хотя, судя по остаткам пуховых перьев и фрагментам растительности, кондоры гнездились здесь уже 3140–3270 лет назад). Сначала скорость этого процесса была невысокой, однако затем, в период, который на образце соответствует участку от 22 до 10 сантиметров, увеличилась до 0,08 сантиметра в год. Позднее накопление гуано вновь замедлилось. В течение тысячи лет, с 1650 до 650 годы до нашего времени, этот процесс шел со скоростью всего 0,003 сантиметра в год. За это время сформировался участок образца от 10 до 6 сантиметров. Судя по всему, тогда кондоры почти перестали здесь гнездиться. Авторы связывают это с активными извержениями вулканов, которые происходили в регионе в 2000-1300 годах до нашего времени и следы которых удалось обнаружить в окаменевшем помете (например, в слоях, соответствующих 1740 и 1630 годам до нашего времени, повышена концентрация серы, калия и натрия). Вероятно, кондоры на несколько столетий покинули традиционное место размножения, поскольку продолжительные извержения вредили здоровью птиц. Кроме того, из-за вулканического пепла на территории Науэль-Уапи, вероятно, резко сократилась численность крупных травоядных — а значит, стало меньше и падали, необходимой кондорам для питания и выкармливания потомства. Лишь после полного восстановления экосистемы около 650 лет до нашего времени эти птицы смогли вернуться к почти заброшенному месту размножения и вновь начали регулярно выводить здесь потомство, что продолжается и по сей день. В результате в период, соответствующий последним четырем сантиметрам образца, помет в гроте накапливался с высокой скоростью около 0,014 сантиметра в год. Интересно, что около 400 лет назад в окрестностях гнезда произошло еще одно извержение вулкана. Соответствующие ему пики концентрации серы, калия и натрия хорошо заметны в отложениях гуано. Однако, в отличие от извержений, происходивших 2000-1300 лет до нашего времени, оно было краткосрочным, поэтому никак не сказалось на гнездовой активности кондоров. Дуда и его коллеги также обнаружили в отложениях гуано признаки, что за почти 2200 лет рацион кондоров из Науэль-Уапи заметно изменился. В слоях помета, которые накопились до 1500 года нашей эры, доля изотопов 13C и 15N оставалась относительно стабильной. Однако после этой даты их доля заметно сократилась и, судя по анализу современного помета взрослых особей и птенцов, остается низкой до сих пор. Подобные изменения свидетельствуют, что в рационе кондоров выросла доля мяса наземных животных, занимающих низкое положение в пищевой цепи. Судя по всему, до европейской колонизации диета андских кондоров из национального парка наполовину состояла из трупов местных травоядных, таких как гуанако (Lama guanicoe), и наполовину — из туш выброшенных на побережье морских млекопитающих. Однако затем эти падальщики почти полностью перешли на останки домашних коров, овец и диких травоядных, завезенных людьми с других континентов в качестве дичи, например, благородных оленей (Cervus elaphus) и зайцев-русаков (Lepus europaeus). Это произошло из-за сокращения численности аборигенных видов и морских млекопитающих и роста численности скота и инвазивных видов. Анализ сохранившейся в помете ДНК подтвердил данное предположение. Переход на кормление трупами коров и овец обеспечил кондоров обильной пищей. Однако смена рациона также стала источником проблем, поскольку теперь фермеры ошибочно обвиняют этих падальщиков в охоте на скот и убивают их. Анализ гуано выявил и другую угрозу для кондоров. В современном помете по сравнению с окаменевшими образцами оказалось повышено содержание тяжелых металлов — свинца и ртути. Свинец попадает в организм кондоров, когда они поедают трупы животных, застреленных свинцовыми пулями, а ртуть — из окружающей среды, где ее становится все больше из-за роста городов и освоения земель. Оба металла негативно сказываются на здоровье взрослых птиц и птенцов. В заключение Дуда и его соавторы отмечают, что, несмотря на вулканическую активность, изменения рациона и преследование людьми, андские кондоры продолжили использовать гнездовой участок в Науэль-Уапи. Это подчеркивает важность подобных мест для размножения данного вида птиц. Однако большинство участков, где кондоры выводят птенцов на протяжении столетий, до сих пор находятся за пределами охраняемых территорий. Ранее орнитологи выяснили, что андские кондоры тратят на взмахи крыльями менее одного процента от общего времени полетов — рекордно низкий показатель для птиц. Некоторые из этих крупных падальщиков могут преодолеть расстояние до 172 километров, не прибегая к активному полету.