Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Ополовники узнали родственников по голосу и избежали инцеста

Ополовники (Aegithalos caudatus) на кормушке.

Mrs Airwolfhound / Flickr

Длиннохвостые синицы, или ополовники, избегают спаривания с родителями и детьми, потому что узнают их по голосу. Этот механизм помогает снизить риск инбридинга в условиях, когда родственные птицы селятся вместе и периодически помогают друг другу выращивать потомство, отмечают авторы публикации в журнале PNAS. Между тем, никакой защиты от спаривания между братьями и сестрами у этого вида не существует — возможно потому, что риск таких событий намного ниже.

Инбридинг приводит к рождению потомства, которое страдает от проблем со здоровьем и имеет низкий успех размножения. Биологи называют это явление инбредной депрессией и связывают с тем, что скрещивание близких родственников повышает риск появления гомозиготных особей, в фенотипе которых проявляются вредные мутации.

Неудивительно, что большинство живых организмов научились избегать близкородственного скрещивания. Например, у многих птиц эта проблема решается чрезвычайно просто: молодые особи расселяются по обширной территории, где они вряд ли еще раз встретятся с родителями или сиблингами. Однако у некоторых видов социальная структура слишком сложна, чтобы такая пассивная защита была эффективной.

Классический пример такого рода — длиннохвостые синицы (Aegithalos caudatus). Эти мелкие насекомоядные птицы, населяющие север Евразии, не относятся к семейству настоящих синиц (Paridae), поэтому многие орнитологи предпочитают использовать народное название — ополовники. Помимо размножающейся пары, в выращивании потомства у этого вида часто принимают участие так называемые помощники — птицы с соседних участков, которые потеряли партнера или кладку и пытаются компенсировать это, помогая родственным особям.

Молодые ополовники часто селятся недалеко от места рождения, то есть по соседству с родственниками. Это повышает вероятность, что они станут помощниками, но также увеличивает риск близкородственного скрещивания. Команда орнитологов во главе с Эми Лидейл (Amy E. Leedale) из Кембриджского университета задалась вопросом, избегают ли ополовники инбридинга, и если да — то как они это делают. Чтобы выяснить это, они тщательно изучили популяцию этого вида, которая населяет окрестности британского города Шеффилд.

Сначала исследователи оценили, насколько опасен для ополовников инбридинг. Сравнив степень гомозиготности 17 генетических маркеров с несколькими показателями приспособленности отдельных особей, они пришли к выводу, что близкородственное скрещивание может отрицательно повлиять на общий уровень здоровья и снизить успех насиживания яиц. Таким образом, ополовникам выгодно избегать инбридинга.

Дальнейший анализ показал, что, хотя представители этого вида часто живут в окружении родственников, они редко образуют с ними пары. Из 609 пар, наблюдение за которыми велось с 1994 по 2016 год, только одна состояла из родственников первого порядка (родителей и детей) и две — из родственников второго порядка (братьев и сестер). Генетический анализ и математическое моделирование подтвердили низкий уровень скрещивания между родителями и детьми. Однако они также продемонстрировали, что братья и сестры спариваются между собой намного чаще: признаки этого были отмечены в 15 процентах пар, что соответствует случайному выбору. По мнению исследователей, социальная структура ополовников делает наиболее вероятным спаривание именно между родителями и детьми, а не между братьями и сестрами. Именно поэтому специального механизма, который позволил бы избежать скрещивания с родственниками второго порядка, не появилось.

Орнитологам известно, что ополовники умеют отличать родственников первого порядка по голосам — у родителей и детей они обладают высоким сходством, которое закладывается на ранних этапах жизни. Этот механизм позволяет потенциальным помощникам узнать свою родительскую пару и присоединиться к ней для выращивания потомства. Авторы исследования предположили, что он же используется, чтобы избежать близкородственного скрещивания. Чтобы проверить эту гипотезу, они проанализировали характерные для ополовников «трескучие» сигналы — позывки. Оказалось, что в размножающихся парах позывки партнеров различаются между собой намного сильнее, чем позывки самцов и самок, которые приходятся друг другу родственниками первого порядка. По мнению исследователей, это значит, что ополовники избегают партнеров, чьи голоса похожи на их собственные. Именно этот механизм и помогает им не допустить спаривания между родителями и детьми. 

Необходимость узнавать друг друга по голосу не только позволяет выбрать правильного партнера, но и повышает эффективность охоты. Например, как показало недавнее исследование, летучие мыши складчатогубы Палласа (Molossus molossus) маркируют свои эхолокационные сигналы, что позволяет особям из одной группы не разлетаться слишком далеко и охотиться сообща.

Сергей Коленов

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.