Биологи описали новый вид плавниковых осьминогов, используя магнитно-резонансную томографию (МРТ) и микрокомпьютерную томографию (микро-КТ). Ранее при помощи подобных методов описывали только небольших животных. Осьминог получил название Grimpoteuthis imperator. Исследование опубликовано в статье для журнала BMC Biology.
Для описания новых видов животных обычно необходимо препарирование образца, так как зачастую нужно изучить строение внутренних органов. Методы неинвазивной визуализации — хорошая альтернатива, потому что они позволяют проводить анализ биологических структур, избегая повреждения образца. Но такие методы использовались для описания животных небольшого размера. Например, микро-КТ применяли для идентификации нового вида плоских червей рода Obama (нет, они так названы не в честь 44-го американского президента) и для более подробного описания недавно открытого вида многоножки.
Александр Циглер (Alexander Ziegler) и Кристина Загорны (Christina Sagorny) из Боннского университета впервые описали новый вид крупных животных с применением неинвазивных методов. Они исследовали самца плавникового осьминога (Cirrata), добытого в северной части Тихого океана в 2016 году. Сначала образец изучили с помощью МРТ. Выяснилось, что осьминог относится к роду Grimpoteuthis. Но этот экземпляр отличался от остальных представителей этого рода количеством присосок и некоторыми деталями внутреннего строения. Исследователи выделили его в отдельный вид, который назвали G. imperator — так как моллюска поймали в районе Императорских подводных гор.
Однако МРТ плохо подходит для визуализации твердых хитиновых тканей, из которых состоят радула и клюв. Биологи решили использовать для этой цели микро-КТ — с ее помощью удалось визуализировать эти структуры. Также ученые применили минимально инвазивный метод — взяли образец ткани для секвенирования геномной ДНК. В результате подтвердилось, что перед исследователями новый вид гримпотевтисов.
Александр Циглер пояснил N + 1, почему раньше не использовали МРТ или КТ для описания новых видов крупных животных. Во-первых, существовали технические ограничения: в системы визуализации, предназначенные для мышей или крыс, можно поместить животное не крупнее 20 сантиметров. В случае же систем, предназначенных для людей или крупных домашних животных (кошки, собаки, лошади), пространственное разрешение обычно недостаточно для подробного детального анализа, который требуется для описания нового вида. Во-вторых, влияли логистические причины: оборудование с высоким пространственным разрешением встречается нечасто, а его использование может дорого стоить. Александру Циглеру с коллегой удалось найти установки с подходящим размером (осьминог был около 30 сантиметров в длину) и пространственным разрешением.
Авторы работы считают, что неинвазивные методы исследований могут помочь в описании других видов крупных животных. Особенно это важно в случае редких или обитающих в малодоступных местах организмов (как глубоководные гримпотевтисы), образцы которых очень ценны. К тому же современные способы цифровой визуализации позволяют изучать строение внутренних органов в их естественном расположении, что позволяет ученым получать больше информации об организмах.
Ранее мы писали о том, как биологам удалось заснять на видео появление на свет гримпотевтиса. Юного осьминога тоже изучили с применением магнитно-резонансной томографии.
Семён Морозов
Также ученые опасаются утраты общественного интереса к охране волков
Численность волков в США растет благодаря охране, но впереди их ждут новые трудности. В статье для журнала BioScience зоологи отмечают, что по мере того как эти хищники восстанавливают ареал, они все чаще будут селиться рядом с людьми. Здесь они рискуют заразиться собачьими болезнями или оказаться втянутыми в конфликт с фермерами из-за нападений на скот. При этом ученые пока не могут точно спрогнозировать распространение волков, интерес общественности к их охране не гарантирован, а решения о регуляции численности этих хищников все чаще принимаются без опоры на научные данные. Обыкновенных волков (Canis lupus) в США почти полностью истребили к середине прошлого века. Около пятидесяти лет назад во всех американских штатах не считая Аляски оставалось примерно 750 представителей этого вида, которые жили на севере Миннесоты и на острове Айл-Ройал в Мичигане. Однако за последние десятилетия отношение американцев к волкам изменилось. Теперь этих хищников считают необходимой частью экосистем, охраняют и помогают им вернуться в места, где они когда-то обитали и откуда исчезли по вине человека. В результате численность волков в континентальных штатах значительно выросла и несколько лет назад превысила 6000 особей. Впрочем, увеличение популяций волков в США сулит им новые трудности. Например, по прогнозам специалистов, по мере восстановления ареала эти хищники начнут селиться на землях, занятых людьми, что чревато конфликтами между двумя видами. В результате будут все чаще раздаваться призывы сократить численность волков или полностью истребить их. Нечто подобное сейчас происходит в Германии, где после нападений волков на скот избиратели активнее голосуют за правую партию «Альтернатива для Германии», в программу которой входит отстрел этих хищников. Зоолог Дэвид Осбанд (David E Ausband) из Университета Айдахо и его коллега Дэвид Мек (L David Mech) из Университета Миннесоты рассмотрели основные сложности, с которыми волки и их защитники могут столкнуться в США в ближайшие годы. Их разделили на научные и общественные. В первую категорию исследователи включили три проблемы. Первая из них — недостаточная точность моделей, предсказывающих расширение ареала волков. Дело в том, что порой эти хищники избегают мест, которые, по оценкам зоологов, должны хорошо им подходить. Кроме того, остается неясным, как на их расселении скажутся природные и созданные людьми барьеры. Таким образом, пока невозможно точно предсказать, как ареал волков изменится в краткосрочной перспективе, что ограничивает разработку мер по их охране. Второй проблемой Осбанд и Мек называют гибридизацию волков с домашними собаками (Canis familiis). Она будет особенно часто происходить в тех местах, где эти хищники поселятся рядом с людьми. При этом наибольшую угрозу приток собачьих генов несет для небольших и генетически бедных популяций волков. Кроме того, от собак волки могут заразиться опасными инфекциями, способными сократить их численность и снизить генетическое разнообразие. Наконец, третья проблема — это нападения волков на скот. Чтобы фермеры согласились сосуществовать с этими хищниками, нужно разработать меры, которые позволят снизить частоту таких атак. Необходимо также задуматься о компенсациях владельцам скота, погибшего по вине волков. Полезным инструментом для защитников волков могла бы стать карта районов, где нападения хищников на домашних животных наиболее вероятны. Основных общественных проблем, связанных с восстановлением численности волков, тоже три. Первая из них — это поиск сбалансированного подхода к управлению их популяциями. Власти некоторых штатов время от времени открывают охоту на волков, чтобы удовлетворить людей, обеспокоенных влиянием этих хищников на скот и диких копытных. По словам Осбанда и Мека, отдельная волчья популяция способна выдержать отстрел или отлов примерно трети особей в год, если она одновременно не сталкивается с нехваткой добычи или вспышками болезней. При этом к регулированию небольших и изолированных популяций следует подходить с большей осторожностью. Впрочем, авторы признают, что дискуссии об отстреле волков в значительной степени основаны на идеологических установках. Многих противников этих хищников умеренные квоты на их отстрел не удовлетворят. Сегодня общественность во многих штатах стоит на стороне волков. Например, жители Колорадо три года назад проголосовали за их реинтродукцию в западную часть штата. Однако Осбанд и Мек предупреждают, что по мере роста численности волков интерес к их охране и терпимость к ним могут снизиться. Более того, не исключено, что быстрое увеличение некоторых популяций этих хищников даже настроит общественность против них. Это вторая из общественных проблем, выделенных авторами. Третья же связана с тем, что в последние годы ученые теряют решающий голос в вопросе управления популяциями волков в США. Например, в Висконсине несколько лет назад открыть охоту на этих хищников потребовал суд, а в Айдахо и Монтане соответствующие решения приняли местные законодательные органы. В таких условиях обеспечить долгосрочное благополучие вида непросто, поэтому Осбанд и Мек рекомендуют наладить диалог между сторонниками и противниками волков и не допускать ситуаций, в которых решения о судьбе этих хищников принимаются без учета научных данных законодательными и судебным путем или в результате голосования. Ранее мы рассказывали о том, как один нидерландский волк начал регулярно выходить к посетителям национального парка Де-Хоге-Велюве. Чтобы научить хищника держаться от людей подальше, власти разрешили сотрудникам правоохранительных органов стрелять по нему шариками для пейнтбола, которые напугают его, но не причинят вреда.