Чилийских птиц уличили в любви к трюфелям и другим грибам

Два вида южноамериканских птиц тюрко оказались любителями трюфелей и других грибов. Отправившись в умеренные леса Чили, где живут эти пернатые, биологи застали их за поиском и поеданием грибов. Анализ помета тюрко подтвердил, что они регулярно едят разнообразные грибы и распространяют их споры по лесу. Учитывая, что деревья из рода нотофагусов, которые составляют основу чилийских лесов, зависят от мутуалистических взаимоотношений с грибами, гастрономические пристрастия тюрко поддерживают существование целой экосистемы. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Current Biology.

Настоящие трюфели (Tuber) хорошо известны ценителям высокой кухни. Однако трюфелями также называют менее ценные или вовсе несъедобные грибы из ряда других родов, которые производят подземные плодовые тела. Все они живут в мутуалистических отношениях с деревьями, формируя с их корнями микоризу. В отличие от грибов, чьи плодовые тела расположены над поверхностью земли, трюфели не могут распространять споры по воздуху. Вместо этого они полагаются на животных, которые с удовольствием поедают плодовые тела трюфелей и разносят их споры на значительные расстояния. Судя по всему, такой способ распространения спор повышает вероятность, что они окажутся рядом с корнями нужных видов деревьев и, когда прорастут, смогут начать с ними взаимовыгодное сотрудничество.

Предполагается, что в основном спорам трюфелей помогают путешествовать млекопитающие, а также насекомые и некоторые другие беспозвоночные. Какую роль в этом процессе играют птицы, основные распространители семян многих растений, пока сказать трудно. Орнитологам известно, что некоторые пернатые изредка включают в свой рацион трюфели и другие грибы, разносят грибные споры на оперении, клюве и лапах и используют ризоморфы отдельных видов грибов в качестве строительного материала для гнезд. Тем не менее до сих пор оставалось неясным, есть ли среди современных птиц виды, которые поедают грибы в значительных количествах и тем самым участвуют в распространении их спор (в то же время любовь к грибам и способность распространять их споры недавно была подтверждена для вымерших новозеландских моа).

Разобраться в данном вопросе решила команда специалистов, которую возглавил Маркос Каиафа (Marcos V. Caiafa) из Флоридского университета. В центре внимания исследователей оказались два вида воробьинообразных птиц из семейства тапакуловых (Rhinocryptidae), распространенные в вальдивских и магеллановых лесах от центральной части Чили до Огненной Земли: зарянковый тюрко (Scelorchilus rubecula) и дроздовый тюрко (Pteroptochos tarnii). Эти пернатые ищут корм на земле, раскапывая лесную подстилку, в том числе в местах, где растет много трюфелей и других грибов.

Исследователи предположили, что тюрко могут целенаправленно искать и поедать грибы. Чтобы проверить данную идею, авторы собрали в нотофагусовых лесах Центрального Чили 169 образцов птичьего помета, 108 из которых были идентифицированы как принадлежащие зарянковым и дроздовым тюрко. Проанализировав 102 образца с помощью молекулярных методов, ученые обнаружили в каждом из них следы генетического материала грибов. Поскольку в теории грибы могли заселить птичий помет уже после того, как тот оказался на земле, Каиафа и его коллеги также исследовали собранные неподалеку образцы почвы. Оказалось, что с точки зрения генетического разнообразия грибов помет обоих видов тюрко заметно отличается от почвы (в обоих случаях p<0,0001). Это свидетельствует, что эти птицы действительно регулярно поедают грибы, хотя это и не основной их корм (согласно предыдущим исследованиям, рацион обоих видов тюрко весьма разнообразен и включает беспозвоночных, плоды и семена). Интересно, что образцы помета, собранные на разных широтах, также отличались друг от друга — вероятно, потому, что живущим в разных регионах пернатым доступны разные виды грибов.

Генетический материал эктомикоризных грибов, состоящих в мутуалистических отношениях с деревьями, удалось обнаружить в большинстве образцов помета тюрко (для зарянкового тюрко этот показатель составил 95,2 процента, а для дроздового — 82,1 процента). В первую очередь это были паутинники (Cortinarius) и волоконницы (Inocybe). В обеих этих группах есть виды с надземными и подземными плодовыми телами. В общей сложности же авторы нашли в птичьем помете генетический материал эндомикоризных грибов из 31 эволюционной линии. Плодовые тела некоторых из них слишком малы, чтобы заинтересовать птиц, так что, возможно, тюрко не ели их, а склевывали кормившихся ими беспозвоночных.

Среди грибов, следы которых присутствовали в помете тюрко, 45 видов оказались трюфелями. К ним относятся как широко распространенные в вальдивских и магеллановых лесах виды, например, Cortinarius dombeyi, Descolea brunnea и Cystangium nothofagi, так и недавно описанные и даже неизвестные науке. Генетический материал двадцати видов присутствовал лишь в помете зарянковых тюрко, а восьми — только в помете дроздового тюрко. Авторам также удалось лично понаблюдать, как эти птицы раскапывают почву в поисках трюфелей и поедают их (на видео ниже вы можете увидеть, как трюфели ищет дроздовый тюрко).

Любовь тюрко к грибам делает их идеальными кандидатами на роль переносчиков спор. Для проверки данного предположения Каиафа и его коллеги рассчитали количество спор в семи образцах помета зарянкового тюрко. Оказалось, что в каждом из них содержится от 1,5×10³ до 2,5×10⁴ спор на миллиграмм. Это соответствует количеству спор в помете питающихся грибами млекопитающих. Изучив образцы помета под световым микроскопом, авторы увидели разнообразные споры, многие из которых соответствовали спорам трюфелей из родов Cortinarius, Descolea, Gautieria, Hysterangium, Melanogaster и других эктомикоризных грибов.

При обработке красителем йодидом пропидия от двадцати до семидесяти процентов спор не флуоресцировали — то есть они остались жизнеспособными. Иными словами, споры грибов неплохо переживают путешествие через кишечник тюрко и, выйдя с пометом, могут прорасти. Учитывая, что исследованные образцы хранились в лаборатории около полутора лет, в природе процент спор, сохранивших жизнеспособность, должен быть еще выше.

Исследователям впервые удалось доказать, что два обычных и широко распространенных вида птиц из южноамериканских умеренных лесов регулярно поедают трюфели и другие грибы и участвуют в распространении их спор. Тем самым они поддерживают существование деревьев из рода нотофагусов, которые зависят от мутуалистических взаимоотношений с грибами, а значит, и целых лесных экосистем. Теоретически семена деревьев и их будущие партнеры-грибы могут встречаться непосредственно в птичьем помете.

Как именно тюрко находят подземные грибы, пока остается неясным. Обычно трюфели привлекают внимание распространителей спор с помощью сильного запаха. Однако воробьинообразные птицы, к которым относятся тюрко, обычно не полагаются на обоняние при поиске корма. Возможно, южноамериканские трюфели дают пернатым визуальные подсказки: плодовые тела многих из них почти не пахнут, но яркой расцветкой, формой и размером напоминают семена и плоды местных растений, которые едят тюрко. Плодовые тела по крайней мере одного вида, C. nothofagi, отражают ультрафиолетовый свет, благодаря чему птицам проще их найти.

Скорее всего, грибные споры разносят и некоторые другие птицы из вальдивских и магеллановых лесов. Об этом свидетельствует тот факт, что генетический материал грибов был также обнаружен в помете перепелиных тюрко (Pteroptochos castaneus), магеллановых тапакуло (Scytalopus magellanicus) и магеллановых дроздов (Turdus falcklandii). Авторы предполагают, что склонность кормиться грибами, в том числе трюфелями, распространена среди птиц намного шире и играет намного более важную роль в экосистемах, чем считалось прежде.

Некоторые грибы ради более эффективного распространения спор притворяются цветками — а среди растений есть виды, имитирующие грибы, чтобы привлечь опылителей. Столь запутанные взаимоотношения могут сбить с толку даже профессионального ботаника. Попробуйте разобраться в них в нашем тесте «Цветущий вид».

Сергей Коленов