Зоологи научились разводить гигантских морских звезд-подсолнухов в неволе
Специалисты нашли способ разводить в неволе крупных морских звезд-подсолнухов, обитающих на северо-востоке Тихого океана. Эти беспозвоночные поддерживают существование водорослевых лесов, регулируя численность растительноядных морских ежей, однако в 2013-2015 году они почти вымерли из-за вспышки загадочной болезни — с разрушительными последствиями для экосистемы. Как сообщается в пресс-релизе Вашингтонского университета, главная цель ученых — больше узнать о развитии и экологических предпочтениях морских звезд-подсолнухов. А в будущем выращенных в неволе особей можно будет реинтродуцировать в регионы, откуда этот вид исчез.
Морские звезды-подсолнухи (Pycnopodia helianthoides) — одни из самых крупных морских звезд в мире: они могут достигать метрового диаметра и отращивать до двадцати четырех лучей. Еще недавно они были распространены по всему северо-востоку Тихого океана от Аляски до Южной Калифорнии. Однако в 2013-2015 годах около девяноста процентов этих беспозвоночных погибли в результате вспышки загадочного заболевания, которое, возможно, имеет вирусную природу и связано с аномально высокой температурой воды. Из южных частей ареала, от Орегона до Калифорнии, вид исчез полностью. От болезни пострадали и другие виды морских звезд с западного побережья Северной Америки, однако ни один из них не испытал такого падения численности, как P. helianthoides. Спустя восемь лет после начала вспышки популяции морских звезд-подсолнухов все еще не начали восстанавливаться. Международный союз охраны природы присвоил им статус вида, находящегося на грани полного исчезновения.
Резкое падение численности P. helianthoides стало огромной проблемой для тихоокеанских экосистем. Дело в том, что эти морские звезды поддерживают существование богатых жизнью водорослевых лесов, ограничивая численность растительноядных морских ежей пурпурных стронгилоцентротусов (Strongylocentrotus purpuratus). Лишившись своих главных врагов, морские ежи размножились в огромных количествах и стали менее пугливыми. В результате они просто съели большую часть водорослевых лесов, которые некогда процветали вдоль тихоокеанского побережья Северной Америки (дополнительной проблемой для водорослей стал продолжительный период необычно жаркой погоды, из-за которой их рост замедлился). Заросли водорослей сохранились лишь на отдельных участках, где помимо морских звезд-подсолнухов есть другие опасные для морских ежей хищники, например, каланы (Enhydra lutris).
Ученые надеются восстановить пошатнувшееся природное равновесие, ведь от водорослевых лесов зависят не только тысячи биологических видов, но и целые сектора экономики, такие как рыболовство. Неудивительно, что многие специалисты сосредоточили внимание на ключевом компоненте данной экосистемы — морской звезде-подсолнухе. К сожалению, экологические предпочтения и особенности жизненного цикла P. helianthoides изучены недостаточно хорошо — и сейчас, когда вид почти вымер, исследовать его в природе стало еще сложнее.
Исследователи из Вашингтонского университета решили облегчить эту задачу, запустив программу разведения морских звезд-подсолнухов в неволе. Они отправились на побережье моря Селиш, где сохранилась одна из последних популяций этого вида, и собрали около тридцати здоровых особей разного пола. Каждой из них присвоили имя в зависимости от индивидуальных особенностей окраски: например, морскую звезду с серебристыми щетинками, напоминающим седые волосы, назвали Клуни, а ярко-оранжевую — Фанта. Морских звезд поселили в неволе, где их регулярно снабжают свежими мидиями.
Около года назад специалисты начали сводить пойманных звезд вместе и добились оплодотворения нескольких женских особей (эти беспозвоночные выбрасывают яйцеклетки и сперматозоиды в воду, где и происходит оплодотворение). В результате на свет появились микроскопические планктонные личинки, которые совершенно не похожи на морских звезд. Их выращивание оказалось непростой задачей, ведь раньше зоологи никогда не содержали в неволе морских звезд-подсолнухов на таких ранних стадиях развития (более того, такой опыт есть лишь для немногих видов морских звезд). Тем не менее, четырнадцать молодых особей успешно совершили метаморфоз и достигли годичного возраста — это значительно повышает шансы, что они достигнут половой зрелости в течение двух-трех лет.
Воспользовавшись знаниями, полученными за прошедший год, в минувшем январе специалисты приступили к следующему этапу проекта. В результате им удалось получить десятки тысяч планктонных личинок. Их выращивают в отдельных емкостях при разной температуре воды, чтобы понять, как на этом виде скажутся климатические изменения. Предварительные выводы кажутся сдержанно оптимистичными: первые несколько десятков личинок, претерпевших метаморфоз (и превратившихся из плавающих существ в миниатюрных морских звезд), развивались в гораздо более теплой воде, чем характерна для северо-востока Тихого океана. Это значит, что у морских звезд-подсолнухов есть шансы восстановить численность даже в условиях быстрых изменений климата.
Сейчас главная цель ученых — больше узнать о развитии и экологических предпочтениях морских звезд-подсолнухов. Однако исследователи допускают, что в будущем потомков живущих в неволе особей можно будет использовать для реинтродукции вида в регионы, откуда он исчез.
Морские звезды терновый венец (Acanthaster planci), которые обитают в Индийском и Тихом океане, не только не вымирают, но и периодически переживают вспышки численности. Это плохая новость для кораллов, которыми акантастеры питаются. Австралийские ученые предложили проводить мониторинг терновых венцов с помощью тест-полосок для определения ДНК в морской воде.
Сергей Коленов
Они повлияли на выбор материала и размер барабанных палочек
Самцы черных какаду при изготовлении музыкальных инструментов, с помощью которых они барабанят по стволам деревьев, выбирают их материал и размеры в зависимости от индивидуальных предпочтений. Орнитологи выяснили, что некоторые представители этого вида создают барабанные палочки только из веток, а другие также используют твердые оболочки плодов. Кроме того, ученые выявили индивидуальные различия в размерах барабанных палочек. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Proceedings of the Royal Society B. Черные какаду (Probosciger aterrimus) выработали необычный способ общения с сородичами. Самцы этих попугаев из популяции, обитающей на австралийском полуострове Кейп-Йорк, во время брачных демонстраций берут в левую лапу ветку или твердую оболочку плода гревиллеи Grevillea glauca и ритмично ударяют ими по стволу дерева (хотя нередко они просто бьют по стволу лапой). Так они производят громкий звук, с помощью которого обозначают границы территории и привлекают самок. Ритм этого звука у каждого самца индивидуален. А чтобы музыкальными инструментами было удобнее пользоваться, какаду обкусывают ветки до примерно 20-сантиметровой длины и удаляют с них листья и придают оболочкам плодов определенную форму. Как правило, на территории самцов есть несколько деревьев для демонстраций — и они переносят барабанные палочки между ними. https://youtu.be/2_wh3liNT_o Команда орнитологов под руководством Роберта Хейнсона (Robert Heinsohn) из Австралийского национального университета решила больше узнать о том, как черные какаду создают музыкальные инструменты из веток и плодов. Для этого исследователи отправились в национальный парк Кутини-Пайяму, расположенный на полуострове Кейп-Йорк. В 2013–2015 годах они собрали около демонстрационных деревьев какаду, расположенных в парке и его окрестностях, 256 музыкальных инструментов этих птиц: 227 из них были сделаны из веток и 29 — из оболочек плодов. Средняя длина барабанных палочек из веток составила 208,6 миллиметра, ширина — 12,8 миллиметра, а масса — 15,8 грамма. Средняя хорда палочек (то есть кратчайшее расстояния между концами палочки) равна 209,6 миллиметра, кривизна (вычисленная путем деления длины палочки на ее хорду) — 1,02, а количество сучков, оставшихся после удаления второстепенных веточек — 2,2. Музыкальные инструменты их оболочек плодов имели средние размеры 39,1 миллиметра на 41 миллиметр на 33,9 миллиметра. На следующем этапе Хейнсон и его коллеги оценили индивидуальные предпочтения какаду при выборе материала для музыкальных инструментов и их обработке. Чем больше инструментов авторы находили под демонстрационным деревом, тем выше была вероятность, что среди них окажется оболочка плода. Кроме того, выяснилось, что самцы чаще используют инструменты из оболочек плодов вместе с барабанными палочками из веток, если их соседи пользуются только барабанными палочками. При этом, хотя многие самцы барабанили только ветками, ни один из тринадцати самцов, под деревом которого исследователи нашли больше шести инструментов, не барабанил только оболочками плодов. Лишь у одной особи из четырнадцати инструментов, найденных под демонстрационным деревом, тринадцать были сделаны из оболочек плодов. В целом анализ продемонстрировал, что предпочтения самцов при выборе материала для инструментов распределены не случайным образом. Ограничив выборку двенадцатью самцами, под деревьями которых были найдены более шести инструментов (особь, отдававшую предпочтение оболочкам плодов, из этого анализа исключили), Хейнсон с соавторами установил, что длина и хорда барабанных палочек заметно отличаются от особи к особи. Похожие закономерности были выявлены для музыкальных инструментов, использовавшихся какаду в течение одного сезона, причем в данном случае к различиям в длине и хорде добавились различия в ширине и массе. Результаты исследования демонстрируют, что у самцов черных какаду есть индивидуальные предпочтения при выборе материала для изготовления музыкальных инструментов. Кроме того, разные особи предпочитают барабанные палочки разного размера и формы. Авторы подчеркивают, что ветки деревьев и плоды гревиллей, подходящие для изготовления музыкальных инструментов, встречаются в парке Кутини-Пайяму в изобилии. Таким образом, индивидуальные различия в предпочтениях какаду нельзя объяснить дефицитом материалов. Зоологам уже известны примеры видов, представители которых демонстрируют индивидуальные предпочтения при выборе материала для инструментов и их изготовлении. Например, новокаледонские вороны (Corvus moneduloides) из разных популяций создают крючки и колючки из разных видов растений. Однако черные какаду стали первым примером такой индивидуальной изменчивости при изготовлении инструментов, не связанных с добычей пищи. Возможно, различия в предпочтениях какаду связаны с тем, что у каждого самца есть свой индивидуальный стиль барабанного боя. При этом молодые птицы, скорее всего, формируют эти предпочтения, наблюдая за барабанящими отцами. Ранее орнитологи выяснили, что танимбарские какаду (Cacatua goffiniana), которые обитают на востоке Индонезии, создают из дерева три разных типа инструментов и используют их, чтобы извлечь содержимое из-под оболочки семян церберы. Толстый тупой клин позволяет расширить щель во внешнем слое, маленький острый «нож» — разрезать лежащую ниже тонкую оболочку, а «ложкой» птица извлекает кусочки семени. Орнитологи, описавшие данное поведение, предполагают, что это самый сложный пример использования инструментов среди всех животных, у которых нет рук.