Жизнь в городе сделала морды лондонских лисиц более короткими и широкими, а также уменьшила их мозг. Аналогичные признаки наблюдаются у домашних животных, в том числе знаменитых одомашненных лисиц из эксперимента советских генетиков. По мнению исследователей, статья которых опубликована в журнале Proceedings of the Royal Society B, изменения образа жизни и анатомии городских популяций лисиц могут подсказать, как проходили первые этапы приручения собак.
Советский эксперимент по одомашниванию обыкновенных лисиц (Vulpes vulpes) остается одним из самых знаменитых в эволюционной биологии. В 1959 году команда исследователей из Новосибирска во главе с генетиком Дмитрием Беляевым начала отбирать среди лисят чернобурой породы самых толерантных к человеку особей. 50 поколений спустя лисы по поведению начали напоминать собак. Более того, даже их внешность приобрела сходство с собачьей: в окраске появились белые пятна, уши стали висячими, а хвост свернулся калачиком. Исследования одомашненных лисиц продолжаются до сих пор — например, несколько лет назад у них был выявлен ген, отвечающий за дружелюбие.
Считается, что эксперимент Беляева может объяснить, как были одомашнены собаки. Однако следует признать, что он не слишком хорошо воспроизводит самые ранние этапы этого процесса. Волки, научившиеся жить рядом с людьми и давшие начало первым собакам, вряд ли вели себя подобно животным со зверофермы. Скорее их поведение напоминало повадки современных городских лисиц, которые научились не бояться людей и питаться пищевыми отходами.
Команда зоологов во главе с Кевином Парсонсом (Kevin J. Parsons) из Университета Глазго решила выяснить, как жизнь по соседству с человеком повлияла на лондонскую популяцию лисиц, численность которой превышает десять тысяч особей. Для этого они сравнили морфологические особенности черепов 75 лисиц из Лондона и 36 их сородичей из окружающей город сельской местности. Они были собраны в 1971-1973 годах.
Анализ показал, что морда городских лисиц стала более широкой и короткой, сагиттальный гребень на вершине черепа расширился, а размеры скуловой области уменьшились. По мнению авторов, эти особенности представляют собой адаптации к питанию отходами. Например, короткая широкая морда свидетельствует об улучшившемся обонянии и увеличении силы укуса. Обе эти черты позволяют с большим успехом находить и извлекать съедобный мусор. В то же время уменьшение скуловой области указывает на ослабление жевательных мышц.
Вопреки ожиданиям исследователей, размер мозга у лондонских лисиц уменьшился по сравнению с сельскими сородичами. Это противоречит данным, полученным для городских популяций других млекопитающих. Возможно, данная особенность также связана с изменениями в работе прикрепленных к черепу мышц.
Особое внимание авторы уделили половому диморфизму в строении черепа лисиц. Обычно самки этих животных имеют укороченные черепа с уменьшенной скуловой областью. Однако в городских популяциях различия между полами сгладились, в основном за счет того, что черепа самцов стали больше походить на черепа самок.
Укорочение морды, уменьшение объема мозга и ослабление полового диморфизма, отмеченные у городских лисиц, входят в число типичных признаков доместикации. Они наблюдались и у одомашненных лисиц Беляева. Возможно, аналогичные изменения происходили с предками собак, когда те начали кормиться возле поселений человека. Пример лондонских лисиц показывает, что этот процесс может быть очень быстрым даже в отсутствие искусственного отбора.
Укороченная морда и хвост калачиком — не единственные характерные признаки домашних собак. От волков их также отличает богатая мимика, в том числе подвижные брови. Согласно недавнему исследованию, эта особенность может быть адаптацией, которая позволяет эффективнее взаимодействовать с человеком.
Сергей Коленов
Вклад этих источников составил 25 и 75 процентов соответственно
Ученые определили источники радиоактивного 137Cs в мясе баварских кабанов. Оказалось, что происхождение в среднем 75 его процентов связано с аварией на Чернобыльской АЭС, а 25 процентов — с испытаниями ядерного оружия в середине прошлого века. Причем в некоторых регионах Баварии активность оружейного137Cs в кабанятине так высока, что этого достаточно для превышения европейских норм безопасности. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Environmental Science & Technology. Авария на Чернобыльской АЭС в апреле 1986 года привела к загрязнению обширных территорий Европы радиоактивными изотопами йода, цезия, стронция и других химических элементов. Например, в Баварии, регионе на юго-востоке Германии, активность изотопа цезия 137Cs в поверхностных слоях почвы вскоре после аварии составляла 102-105 беккерелей на квадратный метр. Позднее радиоактивные изотопы проникли из почвы в организмы растений и животных. В частности, активность 137Cs в мясе баварских кабанов (Sus scrofa) в 1986 году превышала норму на один-два порядка. За почти четыре десятилетия, прошедших с момента аварии, изначально высокая концентрация 137Cs в организмах животных из лесов Баварии резко снизилась за счет физического распада и экологических процессов. Однако по неизвестной пока причине в мясе местных кабанов активность этого радионуклида мало изменилась с 1986 года. В некоторых случаях темпы снижения концентрации 137Cs в их телах даже ниже скорости его физического распада. Это явление известно как «парадокс кабана». Согласно наиболее убедительному объяснению, кабаны получают новые порции 137Cs за счет того, что регулярно поедают подземные грибы, в которых, в свою очередь, этот изотоп накапливается в большом количестве. Команда исследователей под руководством Георга Штайнхойзера (Georg Steinhauser) из Венского технического университета решила больше узнать об источниках радиоактивных изотопов в мясе кабанов из Баварии. В 2019-2021 годах исследователи получили 48 образцов свежей кабанятины у баварских охотников из 11 округов этой земли. В основном это были ткани языка. Медианная активность 137Cs в образцах составила 1,7 килобеккереля на килограмм. При этом она заметно колебалась от округа к округу в диапазоне от 0,37 килобеккереля на килограмм до 14 килобеккерелей на килограмм. В 88 процентах образцов активность 137Cs оказалась выше норматива, установленного немецким правительством. Примечательно, что по сравнению с аналогичными пробами, взятыми в 2001 году, концентрация 137Cs в мясе кабанов почти не изменилась. Чернобыльская авария не была единственной причиной появления 137Cs в почвах Баварии и организмах местных животных. До нее этот изотоп также попадал в окружающую среду в результате ядерных испытаний. Чтобы определить вклад обоих источников, Штайнхойзер с соавторами оценили соотношение концентрации 135Cs/137Cs в мясе кабанов из разных округов Баварии — оно составило 0,67-1,97. Затем полученные данные сравнили с результатами анализа биологических образцов из других регионов мира, в том числе из Чернобыля и Фукусимы (где почти весь 137Cs попал в окружающую среду в результате аварий на АЭС) и отдаленные от них регионы, включая США, Канаду и Гренландию (здесь основным или единственным источником 137Cs являются ядерные испытания). Соотношение 135Cs/137Cs в телах кабанов из Баварии оказалось промежуточным между Чернобылем и Фукусимой с одной стороны (в этих местах оно составляло 0,31–0,73) и регионами мира, где крупных аварий на АЭС не было, с другой (1,21–2,84). Это подтверждает, что радиоактивный цезий, поступающий в организмы баварских кабанов, имеет два источника происхождения. Для дальнейших расчетов исследователи взяли за основу соотношение 135Cs/137Cs из серии образцов легочной ткани человека, собранных в Вене в 1960 годах. Поскольку эти образцы были взяты до первых крупных аварий на АЭС, весь 137Cs попал в них в результате испытаний ядерного оружия. Соотношение 135Cs/137Cs в них составило 1,99. Судя по всему, в тех регионах Баварии, где соотношение 135Cs/137Cs в кабанятине выше, чем в венских образцах, основным источником 137Cs являются испытания ядерного оружия, а в тех, где ниже — авария на Чернобыльской АЭС. Основываясь на этой идее, авторы предложили следующую модель распространения 137Cs в экосистемах Баварии (и всей Центральной Европы). Вероятно, радиоактивный цезий, который попал в атмосферу в результате ядерных испытаний, к концу века достиг поверхности земли и был включен в пищевые цепи всего региона. Соотношение 135Cs/137Cs в нем высокое. В то же время чернобыльский радиоактивный цезий, с низким соотношением 135Cs/137Cs, в основном осел в горах и предгорьях. На финальном этапе работы Штайнхойзер и его коллеги провели моделирование и пришли к выводу, что средний вклад чернобыльского 137Cs в мясе баварских кабанов составляет 75 процентов, а оружейного — 25 процентов. Наименьшая доля 137Cs чернобыльского происхождения была выявлена в кабанятине с севера Баварии, однако даже в Центральной и Южной Баварии есть регионы, где доля оружейного 137Cs в мясе кабанов составляет 40-50 процентов. При этом в 25 процентах образцов активность 137Cs, происходящего от испытаний ядерного оружия, настолько велика, что его одного достаточно, чтобы превысить европейские нормы безопасности. Результаты исследования демонстрируют, что радионуклиды, попавшие в окружающую среду в результате ядерных испытаний середины прошлого века, до сих пор присутствуют в экосистемах. Причем, как в случае баварских кабанов, их активность порой достаточно велика, чтобы угрожать здоровью людей. Ранее зоологи выяснили, что панцири черепах хранят информацию о ядерных испытаниях и работах с ядерным топливом. У тех черепах, что жили рядом с местами испытания ядерного оружия, соотношение 235U/238U в роговых щитках повышено, а у тех, что обитали недалеко от заводов по производству ядерного топлива, наоборот, понижено. При этом соотношение 236U/238U повышено в обоих случаях.