Ядовитые косматые хомяки оказались моногамными
Косматые хомяки (африканские грызуны, использующие яд из растений для защиты от хищников) живут семейными парами, а их детеныши подолгу не покидают родителей. К такому выводу пришли зоологи, изучив социальную жизнь этих скрытных животных с помощью фотоловушек и наблюдений за пойманными и содержавшимися в неволе особями. К сожалению, медленное размножение и долгое созревание делают косматых хомяков уязвимыми к человеческой деятельности, например вырубке лесов, в которых они живут. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Journal of Mammalogy.
Косматые хомяки (Lophiomys imhausi), крупные грызуны родом из Восточной Африки, обладают одним из самых необычных защитных механизмов среди всех млекопитающих. Они обдирают и жуют кору и листья ядовитого дерева акокантеры абиссинской (Acokanthera shimperi), а затем обмазывают слюной шерсть на боках. Растущие здесь волоски имеет особую структуру, благодаря которой быстро пропитываются сердечным гликозидом уабаином. В малых дозах это соединение стимулирует работу сердца, но в больших вызывает его остановку.
В случае угрозы хомяки топорщат контрастно окрашенную шерсть, предупреждая врага об опасности. Хищник, проигнорировавший угрозу и укусивший грызуна, получает дозу яда, которая может убить животное размером с собаку. Даже если неудачливый охотник останется в живых, в дальнейшем он будет избегать косматых хомяков (правда, такая защита помогает в основном от млекопитающих, в то время как крупные совы регулярно ловят и едят этих грызунов).
К сожалению, образ жизни косматых хомяков изучен очень слабо. Например, сведения о его защитном поведении получены благодаря наблюдениям за реакцией на собак и людей, но не диких хищников. Кроме того, неясно, насколько многочислен косматый хомяк. Международный союз охраны природы относит его к таксонам с минимальным риском вымирания, однако встречи с представителями этого вида редки, а леса, в которых они живут, быстро вырубаются людьми.
Чтобы больше узнать о косматых хомяках, команда специалистов во главе с Сарой Вайнштейн (Sara B. Weinstein) из Университета Юты на восемь месяцев отправилась в Центральную Кению. С марта по октябрь 2018 года зоологи проводили исследования на десяти участках. Поведение хомяков в дикой природе фиксировали с помощью 35 фотоловушек, расставленных неподалеку от древесных дупел, скальных осыпей и других мест, где эти грызуны устраиваются на отдых (чтобы приманить животных, рядом с камерами оставляли приманку из овощей, фруктов и рыбы).
Помимо автоматических камер, авторы разместили на исследуемых участках настоящие ловушки. Пойманных в них хомяков (в общей сложности 25) измеряли и брали у них анализы. Большинство особей вскоре выпускали, однако десять из них оставили в неволе на срок от одного дня до нескольких месяцев для наблюдений за их поведением.
Анализ полученных данных подтвердил, что косматые хомяки ведут в основном ночной образ жизни. Все четыре особи, попавшие в объективы фотоловушек, были активны с 19:00 до 4:00, а грызуны, жившие в неволе, выбирались из укрытий между 18:00 и 23:00. Пойманные животные проводили около 40 процентов бодрствования за кормлением. Помимо этого, они проявляли и иную активность, например, ухаживали за шерстью.
Хотя косматые хомяки считаются одиночками, Вайнштейн и ее коллеги обнаружили свидетельства, что эти грызуны живут парами. Они неоднократно ловили взрослых самцов и самок на одних и тех же участках — то есть эти звери использовали одну и ту же территорию. Кроме того, в две ловушки последовательно попались по три особи, взрослые самка с самцом и неполовозрелая особь. Возможно, это были семейные группы, состоявшие из родителей и детеныша.
Дополнительные сведения о семейной жизни косматых хомяков удалось получить благодаря наблюдениям в неволе за тремя предполагаемыми парами (каждую из них поместили в отдельный вольер). Самцы и самки в таких парах проводили рядом 55 процентов активного времени и периодически чистили друг другу шерсть. С июля по сентябрь хомяки спаривались, причем инициаторами выступали самцы. Если самка была не готова, она отвергала ухаживания коротким агрессивным выпадом. Впрочем, в целом агрессивное поведение внутри пар наблюдалось редко (самки в целом были агрессивнее самцов). При этом они активно защищали свою территорию, если к ним в вольер подсаживали самца-чужака.
Когда содержавшимся в неволе хомякам предлагали свежие веточки акокантеры, те жевали листья или ободранную кору, а затем обмазывали шерсть на боках слюной (увидеть этот процесс можно на видео ниже). Их движения при этом напоминали поведение при обычном уходе за шерстью. Впрочем, животные далеко не каждый раз разжевывали веточки для напитывания шерсти ядом: порой они игнорировали их или просто объедали цветы, листья и кору. Возможно, грызуны обновляют защиту только когда запас яда истощается, либо оценивают концентрацию гликозидов в растениях и, если она мала, не тратят на них время. Интересно, что, когда двум грызунам вместо акокантеры дали веточки гомфокарпусов (Gomphocarpus physocarpus), также содержащие токсичные сердечные гликозиды, они ели их, но не стали использовать для обмазывания шерсти (впрочем, это не означает, что акокантера является единственным источником яда для хомяков).
Наблюдения не выявили никаких изменений в активности и поведении хомяков после взаимодействия с ветвями акокантеры и гомфокарпуса. Это указывает, что для них самих уабаин опасности не представляет. Это может быть связано с биохимическими особенностями грызунов из семейства мышиных (Muridae) (натрий-калиевые насосы в их клетках менее уязвимы к воздействию сердечных гликозидов) или нейтрализацией яда симбиотическими бактериями, живущими в сложном четырехкамерном желудке хомяков.
Авторам удалось больше узнать о том, как косматые хомяки используют растительные яды для защиты от хищников. Однако новые данные об их социальной жизни порождают беспокойство о судьбе вида. В отличие от многих грызунов, косматые хомяки оказались моногамами с медленным жизненным циклом, у которых детеныши, судя по всему, подолгу живут рядом с родителями. Это делает их уязвимым к антропогенному воздействию, например, уничтожению лесов. Впрочем, по данным отловов плотность вида в приречных лесах оказалась несколько выше, чем считалось ранее (от пяти до четырнадцати особей на квадратный километр).
Косматый хомяк — не единственное ядовитое млекопитающее. Например, токсичным укусом обладают толстые лори (Nycticebus), небольшие приматы родом из Южной Азии. Согласно недавнему исследованию, они применяют яд не только для защиты от хищников, но и против сородичей.
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.