Доращивание молодых особей в неволе увеличило численность редких короткокоготных кенгуру
Австралийские ученые успешно опробовали новую методику для сохранения редких короткокоготных кенгуру. Молодые особи этих сумчатых часто становятся жертвами одичавших кошек, так что исследователи предложили отлавливать их и содержать на огороженной территории до тех пор, пока они не станут достаточно крупными, чтобы обороняться от хищников. Эксперимент, проведенный на территории одного из заповедников в Квинсленде, подтвердил эффективность такого подхода: за три года численность местной популяции короткокоготных кенгуру выросла с шестнадцати до сорока семи особей. Как отмечается в статье для журнала Current Biology, в отличие от традиционных методов, например, огораживания больших территорий, доращивание молодых кенгуру обходится сравнительно дешево: на весь проект у исследователей ушло менее ста тысяч австралийских долларов.
Австралийская фауна серьезно пострадала в результате европейской колонизации. Самые сильные потери понесли местные млекопитающие: за последние двести лет исчезло около тридцати их видов, а многие другие стали очень редкими. Одна из главных проблем для австралийских млекопитающих — распространение инвазивных плацентарных хищников, в первую очередь одичавших кошек и лисиц (Vulpes vulpes), которые в огромном количестве поедают мелких сумчатых и аборигенных грызунов, совершенно не приспособленных к встрече со столь эффективным охотниками.
Короткокоготный кенгуру (Onychogalea fraenata) — один из многих австралийских видов, существованию которых угрожают завезенные хищники. Когда-то эти мелкие ночные кенгуру были широко распространены на востоке Австралии, однако в XIX и начале XX века их массово истребляли как вредителей и ради меха, а среду их обитания разрушали. В результате численность вида резко сократилась, и с 1937 года он даже считался вымершим (подобно близкому виду — луннокоготному кенгуру (O. lunata), который исчез в 1950 годах). Переоткрыть короткокоготных кенгуру удалось лишь в 1973 году. Сегодня эти сумчатые обитают всего на четырех участках в штатах Квинсленд и Новый Южный Уэльс, а размер их дикой популяции составляет менее 500 особей (еще примерно две тысячи живут в неволе). Поскольку в наши дни на короткокоготных кенгуру не охотятся, теперь наибольший урон им наносят завезенные хищники.
В попытке предотвратить вымирание этого уязвимого вида специалисты по охране природы используют проверенный способ — огораживают обширные участки дикой местности, истребляют внутри всех лис и кошек, а затем селят внутрь аборигенных млекопитающих, включая короткокоготных кенгуру. Две из четырех популяций вида живут именно на таких огороженных территориях. Однако данная методика весьма затратна, поэтому команда зоологов во главе с Александрой Росс (Alexandra K. Ross) из Университета Нового Южного Уэльса предложила альтернативное решение проблемы.
Исследователи обратили внимание, что чаще всего по вине кошек гибнут молодые короткокоготные кенгуру, в то время как взрослые особи, которые весят от трех до восьми килограммов, менее уязвимы перед этими хищниками (смертность первых из-за кошек составляет 53 процента, а вторых — 20 процентов). Это навело ученых на мысль отлавливать молодых представителей вида, держать их в безопасности, пока они не подрастут, а затем выпускать на волю. Аналогичный подход уже успешно используется для некоторых редких птиц, рептилий и даже морских млекопитающих, однако к наземным млекопитающим его до сих пор не применяли.
В июле 2015 года Росс и ее коллеги отправились в заповедник Авосет (Avocet Nature Refuge) в Квинсленде, где на неогороженной территории живет небольшая реинтродуцированная группа короткокоготных кенгуру. В течение трех последующих лет исследователи отлавливали молодых представителей вида или матерей с детенышами в сумке и перемещали в закрытый от хищников загон площадью 9,2 гектара. После того, как масса молодых кенгуру преодолевала порог в три килограмма, их выпускали в дикую природу (матерей отпускали вскоре после того, как они отлучали детенышей от груди).
В общей сложности через программу прошли 56 юных кенгуру. Из них выжили 89 процентов (четыре особи погибли из-за болезней и травм, а одну убила хищная птица). К июлю 2018 года Росс с коллегами дорастили до нужного размера и выпустили в природу 28 кенгуру, а еще 21 к этому моменту оставались в неволе и продолжали набирать вес.
По оценке исследователей, содержание в загоне значительно повышает шансы самки дорастить детеныша до отлучения от груди. Из двадцати молодых кенгуру, матерей которых поймали и переместили в загон, до этого момента дожили пятнадцать. Для сравнения, в дикой природе до отлучения от груди доживает лишь три детеныша из двенадцати.
В 2015 году, до начала программы, в заповеднике обитало всего около шестнадцати короткокоготных кенгуру. К 2018 году их численность, включая особей, которые все еще жили в загоне, выросла до сорока семи. Это указывает на эффективность программы доращивания: судя по всему, она действительно способствует увеличению популяции данного вида кенгуру.
К сожалению, как показывает моделирование, если резко прекратить доращивание молодых особей, популяция короткокоготных кенгуру из заповедника Авосет обречена на вымирание в период от двух до пятидесяти двух лет. Росс и ее соавторы полагают, что опробованную ими методику следует применять для защиты этих сумчатых от критического падения численности до тех пор, пока не будут найдены эффективные методы борьбы с завезенными хищниками. В перспективе данный подход можно адаптировать и для других редких видов наземных млекопитающих. Помимо прочего, доращивание — относительно дешевый природоохранный метод. По оценкам исследователей, на первый этап их проекта ушло менее ста тысяч австралийских долларов. Для сравнения, чтобы огородить и очистить от хищников около 1100 гектаров территории, потребовалось бы чуть менее миллиона австралийских долларов.
Ранее мы рассказывали о том, как природоохранные меры помогли увеличить численность еще одного редкого австралийского вида — квинслендского вомбата (Lasiorhinus krefftii). К началу 1980 годов в мире оставалось всего 35 представителей этого вида. К счастью, благодаря охране квинслендских вомбатов постепенно становилось все больше, и в этом году ученые насчитали более трехсот особей. Все они живут на двух охраняемых участках в штате Квинсленд — однако в течение ближайших пяти лет зоологи планируют расселить их на дополнительные территории.
Сергей Коленов
Это произошло после формирования нейронной связи между клетками циркадных часов и Dh44-нейронами
Биологи определили момент, в который циркадные часы начинают управлять циклами сна и бодрствования у личинок плодовых мушек. Оказалось, это происходит в начале третьего дня развития под влиянием новой связи между нейронами циркадных часов и клетками Dh44, которые контролируют бодрствование личинок. Кроме того, после формирования этой связи у личинок появилась долгосрочная память. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Циркадные ритмы у многих видов формируются еще на самых ранних этапах развития. Так, например, у млекопитающих клетки супрахиазматического ядра детеныша синхронизируют свою ритмическую активность еще во время беременности. Однако многие матери новорожденных могут подтвердить, что дети в этом возрасте редко спят ночью и бодрствуют днем — в основном их сон равномерно распределен по суткам. Исследования подтверждают, что циклы сна и бодрствования у младенцев чаще всего появляются от трех до двенадцати месяцев. До сих пор не было понятно, почему, несмотря на работу клеток циркадных часов, циклы сна и бодрствования формируются довольно поздно и как этот процесс влияет на другие функции мозга — например, долговременную память. Исследователи из университета Пенсильвании под руководством Эми По (Amy R. Poe) изучили аналогичный процесс на дрозофилах. Биологи отследили момент, в который у личинок мушек появляются циклы сна и бодрствования — это произошло в начале третьего дня развития. Чтобы понять, что именно происходит с циркадными ритмами в этот момент, исследователи изучили активность нейронов мозга у личинок. Прежде всего они проверили нейроны, которые производят нейропептид Dh44, поскольку они расположены в области циркадных часов у взрослых мушек.Для этого они создали трансгенных насекомых, у которых эти клетки синтезировали теплочувствительный ионный канал. Таким образом, когда личинок помещали в теплую среду, в Dh44-нейронах начинался ионный ток и те активировались. Оказалось, что эти клетки действительно участвуют в регуляции циклов сна: после их активации личинки на второй стадии меньше спали в течение суток (p < 0,0001). Тогда исследователи решили изучить, как активность этих клеток меняется при переходе со второй стадии личинок на третью — в момент появления ритмов сна. Оказалось, активность Dh44 не отличается на первой и второй стадии, но снижается в начале третьей. Это согласовывалось и с повышенным количеством сна у личинок в этот день: активность нейронов снизилась и они перестали оказывать свое бодрящее действие на личинок. Биологи предположили, что в этот момент Dh44-нейроны связываются с клетками, которые задают общий циркадный ритм организму мушек. Для этого они отследили нейронные связи этого мозгового центра. И действительно, при переходе со второй стадии на третью Dh44-нейроны сформировали связь с одной из клеток часов — DN1a. Ученые также подтвердили, что активация DN1a действительно «включает» Dh44 и увеличивает длительность бодрствования у личинок. Тогда исследователи решили проверить, как появление связи циркадных ритмов с циклами сна и бодрствования влияет на другие процессы в мозге насекомых. Зная, что переход памяти из кратковременной в долговременную происходят во время сна, биологи протестировали оба типа памяти у животных. Для этого они использовали стандартный для таких задач тест — проверяли, как личинки запоминают отвратительные запахи. И на второй, и на третьей стадии личинки одинаково хорошо проходили тесты на кратковременную память, а вот долговременная память появилась лишь при переходе между ними. При этом активация Dh44-нейронов, которые снижали количество сна у личинок, нарушала процессы долговременной памяти. Так, биологи не только в подробностях описали, как клетки циркадного ритма начинают контролировать циклы сна и бодрствования, но и показали, что этот процесс очень важен для развития таких сложных когнитивных функций как долговременная память. Сон и память действительно тесно связаны — депривация сна способна даже стирать воспоминания. Недавно мы писали об исследовании, в котором такие воспоминания удалось восстановить у мышей.