Биологи приучили телят к туалету
Немецкие и новозеландские биологи доказали, что коров можно научить мочиться в одном и том же месте. Это хорошая новость для окружающей среды, ведь моча вольнопасущегося рогатого скота загрязняет почву и водоемы, а также способствует климатическим изменениям. Если же коровы из одного стада начнут справлять нужду в определенном специально оборудованном помещении, фермерам будет проще собирать и утилизировать отходы. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Current Biology.
Животноводство — причина множества экологических проблем, одна из них — отходы жизнедеятельности. Крупный рогатый скот обильно мочится и испражняется, что приводит к загрязнению почв и водоемов, а также выбросам значительного количества парниковых газов. Хуже всего дела обстоят там, где животных держат на свободном выпасе. Одно из возможных решений сложившейся ситуации — научить коров и быков справлять нужду в определенных местах, чтобы фермерам было проще собирать и отправлять на переработку мочу своих подопечных. Теоретически это возможно: выделительная система крупного рогатого скота не имеет принципиальных отличий от таковой у видов, способных ходить в туалет в конкретных местах, например, домашних кошек. Тем не менее, попытки развить данную идею на практике до сих пор имели ограниченный успех.
Команда специалистов, которую возглавил Ян Лангбайн (Jan Langbein) из Института биологии сельскохозяйственных животных Ассоциации Лейбница, решила начать процесс воспитания коров с юного возраста. Исследователи отобрали 16 пятимесячных голштинских телят женского пола и помещали их по двое в помещение, оборудованное под коровий туалет с полом, покрытым пластиковой травой. Перед началом каждого эксперимента животным делали инъекцию диуретиков. При этом после каждого мочеиспускания в туалете теленок получал лакомство через автоматический дозатор.
У данного этапа эксперимента была двоякая цель. Во-первых, исследователи хотели дать испытуемым животным понять, что туалет — место для справления естественных нужд. Во-вторых, авторы проверяли, можно ли управлять мочеиспусканием коров с помощью вознаграждений. Оказалось, что это возможно: вскоре после начала опытов 10 из 16 телят начали мочиться, поворачиваясь или сдвигаясь в ту сторону, откуда появлялось лакомство. Оставшиеся шесть научились этому чуть позже.
На следующем этапе все тех же телят учили проходить из коридора в туалет и мочиться там. При этом, чтобы зайти внутрь, они должны были активировать ворота. Особи, которые делали все правильно, получали лакомство, после чего ворота открывались автоматически и выпускали их в коридор (ход эксперимента вы можете увидеть на ролике ниже). Однако если теленок мочился в коридоре, вместо награды он подвергался воздействию неприятного стимула — на него в течение трех секунд распыляли воду. В результате 11 особей из 16 быстро научились сдерживать позывы и мочиться в отведенном для этого месте. При этом телята, которые учились плохо, мочились так же часто, как и их более обучаемые сородичи. А животные, первыми обучившиеся разворачиваться в сторону лакомства на первом этапе эксперимента, с большей вероятностью проходили второй этап (p=0,036).
Решив, что пяти телятам нужно дополнительное обучение, Лангбайн и его коллеги отобрали 11 более способных и приступили к заключительному этапу эксперимента. В условиях реального пастбища корове может потребоваться преодолеть значительное расстояние, чтобы добраться до туалета — и все это время сдерживать рефлексы мочеиспускания. Чтобы выяснить, как себя поведут натренированные телята в такой ситуации, исследователи увеличили площадь коридора, ведущего к туалету. Несмотря на изменившиеся условия, 10 телят из 11 продолжали мочиться в надлежащем месте. В целом успех телят, то есть количество мочеиспусканий, совершенных в туалете, на этом этапе составил 72 процента. Впрочем, чтобы понять, какое расстояние коровы могут пройти до туалета, не поддавшись желанию помочиться, еще предстоит выяснить.
Авторы надеются, что результаты их исследования поспособствуют решению серьезных экологических проблем без необходимости все время держать коров взаперти. Например, моделирование показывает, что, если 80 процентов коровьей мочи будет скапливаться в определенных местах, выбросы аммиака (который, попадая в почву, преобразуется микроорганизмами в мощный парниковый газ закись азота) сократятся на 56 процентов. Кроме того, авторы считают, что если коровы начнут ходить в туалет в отдельные помещения, это положительно скажется и на их собственных гигиене и здоровье.
Во многих районах Африки на место стадам диких копытных приходят домашние коровы. В результате меняется структура целых сообществ. Например, как выяснили исследователи, работавшие в Кении, навоз крупного рогатого скота влияет на речную экосистему иначе, чем навоз бегемотов. Экскременты коров состоят из более мелких частиц и содержат больше азота и фосфора, что способствует ускоренному росту микроорганизмов и водорослей.
Сергей Коленов
Они проглатывают яйца весом с себя — и могли бы глотать крыс в 4-5 раз тяжелее себя
Африканская яичная змея Dasypeltis gansi, которая питается птичьими яйцами, способна раскрывать пасть в 2,5-7 раз шире других змей при учете длины тела. Это позволяет ей заглатывать рекордно крупную относительно массы собственного тела добычу. К такому выводу пришел американский герпетолог Брюс Джейн, результаты исследования которого опубликованы в статье для журнала Journal of Zoology. Змеи, за редким исключением, не умеют расчленять добычу и вынуждены заглатывать ее целиком. При этом некоторые из них способны поедать жертв, которые очень велики по сравнению с их собственными размерами. Например, крупные удавы и питоны порой заглатывают оленей и других крупных травоядных — а иногда даже аллигаторов. А африканские (Dasypeltis) и индийские (Elachistodon) яичные змеи целиком поедают птичьи яйца, которые составляют их единственную пищу. Зубы у этих рептилий сильно редуцированы, а нижние отростки шейных позвонков выступают в качестве пилы, которая вскрывает скорлупу яйца, пока оно проходит по пищеводу, после чего змея может проглотить содержимое яйца и отрыгнуть скорлупу. Герпетолог Брюс Джейн (Bruce C. Jayne) из Университета Цинциннати решил подробнее изучить адаптации яичных змей к специализированной диете. Исследователь предположил, что по сравнению с другими змеями эти рептилии должны уметь раскрывать пасть особенно широко относительно своего размера. Он сравнил анатомию африканской яичной змеи Dasypeltis gansi, питающейся исключительно птичьими яйцами, и североамериканской крысиной змеи (Pantherophis obsoletus), которая охотится на мелких позвоночных и яйца поедает лишь изредка (при этом она неспособна вскрыть скорлупу и переваривает яйца целиком). Джейн усыпил 15 яичных змей и 17 крысиных змей, после чего с помощью зондов разного диаметра проверил, насколько крупные объекты помещаются в пасть представителей обоих видов. Выяснилось, что у метровой D. gansi и полутораметровой P. obsoletus максимальный диаметр пасти составляет около пяти сантиметров. Однако яичные змеи короче и даже при одинаковой длине в два с лишним раза легче крысиных, так что если сделать поправку на общие размеры тела, то окажется, что D. gansi раскрывает пасть в три-четыре раза шире, чем P. obsoletus. В основном это связано с тем, что у яичной змеи мягкие ткани между правой и левой половинами нижней челюсти намного растяжимее. Таким образом, яичная змея способна проглатывать намного более крупную добычу относительно собственного размера тела, чем неспециализированная крысиная змея. Интересно, что голова у D. gansi по сравнению с общей длиной тела невелика — однако это не мешает этой змее очень широко раскрывать пасть во время проглатывания яиц. Джейн допускает, что D. gansi может быть рекордсменом среди змей по способности раскрывать пасть. Пока зоологи измерили максимальный диаметр пасти лишь у тринадцати видов змей. По абсолютным значениям этого показателя лидируют темный тигровый питон (Python molurus bivittatus) (22 сантиметра) и техасские гремучники (Crotalus atrox) (6,5 сантиметра). Однако если учесть длину тела и массу, то окажется, что яичные змеи раскрывают пасть шире других змей в 2,5-7 раз. Судя по всему, это позволяет D. gansi поедать самую крупную добычу среди всех змей относительно собственной массы. Африканские яичные змеи способны целиком проглатывать яйца, которые весят столько же, сколько они сами. Такое соотношение массы тела хищника и жертвы встречается среди нескольких других видов змей — однако если учесть форму яиц, то яичные змеи окажутся рекордсменами. По оценке автора, если бы эти рептилии питались крысами, они смогли бы поедать добычу, которая весит в четыре-пять раз больше их. Обычно змеи хорошо справляются с проглатыванием крупной добычи. Однако порой они не рассчитывают силы и давятся насмерть. Например, позапрошлой зимой посетитель национального парка на острове Ки-Ларго у побережья Флориды обнаружил мертвую особь очень редкой змеи скальной тантиллы (Tantilla oolitica), которая погибла, пытаясь проглотить сколопендру.
