Древних римлян обвинили в падении численности тюленей-монахов
Зоологи выяснили, что численность средиземноморских тюленей-монахов, которые считаются одними из самых редких ластоногих, резко сократилась в эпоху античности и раннего средневековья. Судя по всему, древние римляне и, возможно, некоторые другие народы так активно охотились на тюленей ради жира, кожи и мяса, что подорвали большинство популяций. Для сравнения, другие виды ластоногих пережили похожий спад численности лишь в XIX-XX веках, в период коммерческого промысла. Препринт исследования выложен на сайте bioRxiv.
Средиземноморские тюлени-монахи (Monachus monachus) — одни из самых редких ластоногих в мире. Когда-то этот вид был широко распространен в Средиземном и Черном морях, а также на атлантическом побережье Южной Европы и Северной Африки. Однако из-за охоты, конкуренции с рыбаками, загрязнения морей и освоения побережий людьми тюлени-монахи исчезли из большинства мест, где когда-то располагались их лежбища. До наших дней дожили всего три популяции: в Восточном Средиземноморье (187-240 взрослых особей), на полуострове Кабо-Бланко в Мавритании и Западной Сахаре (около 350 особей) и на острове Мадейра (около 20 особей).
Команда зоологов, которую возглавил Джорди Сальмона (Jordi Salmona) из Университета Поля Сабатье, решила больше узнать о том, как тюлени-монахи оказались в столь бедственном положении. Для этого исследователи проанализировали 383 образца тканей и помета данного вида: 314 современных (они были собраны в 1989-2020 годах) и 69 исторических (собраны в 1833-1975 годах). В качестве границы между современными и историческими образцами авторы выбрали 1970 годы, когда тюлени-монахи исчезли из западной и центральной части Средиземного моря.
Анализ микросателлитов ДНК показал, что средиземноморских тюленей-монахов можно разделить на четыре популяции: восточно-средиземноморскую, исчезнувшую западно-средиземноморскую и две атлантические. Они формируют идущий с востока на запад клин, существование которого объясняется тем, что в большинстве случаев тюлени-монахи расселяются в пределах 500 километров от родной колонии (хотя иногда могут путешествовать на 1500 километров). Особи из западной части Средиземного моря занимали промежуточное положение между атлантическими и восточно-средиземноморскими собратьями. Ныне вымершая черноморская популяция, представленная в выборке одним образцом, также относилась к средиземноморской группе. А внутри атлантической группы исследователи выявили четкое разделение между популяциями с Кабо-Бланко и Мадейры.
Генетическое разнообразие ядерной ДНК у всех популяций средиземноморских тюленей-монахов — как современных, так и вымерших — оказалось самым низким среди всех ластоногих (уровень гетерозиготность составил 0,04-0,36 процента). Минимальный уровень всех показателей разнообразия и один из максимальных уровней инбридинга были отмечены у особей с Мадейры. Генетическое разнообразие у них даже ниже, чем у сайменских нерп (Pusa hispida saimensis), которые с конца ледникового периода живут в изоляции в финском озере Сайма. Для исчезнувшей популяции из западной части Средиземного моря было характерно наибольшее разнообразие аллелей, а у тюленей с Кабо-Бланко и из восточной части Средиземного моря авторы выявили больше всего уникальных аллелей. Разнообразие митохондриальной ДНК также оказалось низким во всех популяциях, особенно в мадейрской.
Сравнив исторические образцы с современными, авторы обнаружили в первых более разнообразные аллели и больше аллелей, уникальных для отдельных популяций, что указывает на снижение генетического разнообразия с течением времени в 1840-2020 годах. Однако, судя по показателям гетерозиготности и темам увеличения уровня инбридинга, это снижение не было резким. Для сравнения, у многих других видов ластоногих в XIX-XX веке генетическое разнообразие в результате падения численности из-за активного промысла сократилось резко и быстро. Полученные результаты демонстрируют, что генетическое разнообразие тюленей-монахов находилось на низких уровнях уже в середине позапрошлого века, что может быть связано с промыслом данного вида в более ранние эпохи.
У тюленей-монахов из двух крупнейших современных популяций, с Кабо-Бланко и из Восточного Средиземноморья, авторы не выявили свидетельств, указывающих на утрату генетического разнообразия между 1990 и 2020 годами. Популяции с Кабо-Бланко авторы уделили особое внимание, поскольку в 1997 году здесь по разным причинам погибло более двух третей особей. Неожиданно, но это резкое падение численности не сказалось на большинстве показателей генетического разнообразия (за исключением числа уникальных для популяции аллелей).
На финальном этапе исследователи реконструировали демографическую историю средиземноморских тюленей-монахов. Оказалось, что все популяции, для которых были доступны генетические данные, пережили один или два резких, по меньшей мере на один порядок, спада численности. Они произошли в период от 800 года до нашей эры до 600 года нашей эры. то есть в античности или в раннем средневековье. В то же время максимум последнего оледенения, из-за которого уровень Средиземного моря опустился на 120-130 метров ниже современного уровня, на численности тюленей-монахов не отразился.
Сокращение всех популяций тюленей-монахов в античную и средневековую эпоху совпадает по времени с периодом, когда люди активно колонизировали побережья и острова Средиземного моря. В древнегреческих и римских источниках неоднократно сообщается об охоте на этих ластоногих ради мяса, жира и кожи, а также в ходе конфликтов с рыбаками (упоминание охоты на тюленей-монахов есть даже в «Одиссее» Гомера). Судя по всему, численность тюленей-монахов резко сократилась именно из-за активного промысла, который в первую очередь вели жители Римской империи. Авторы подчеркивают, что люди охотились на этих ластоногих и раньше (и продолжали делать это вплоть до недавнего времени), однако в античную эпоху промысел достиг пика.
В исторических источниках также можно найти свидетельства, что тюлени-монахи были обычными, очень доверчивыми и образовывали обширные колонии на открытых побережьях и мысах. Для сравнения, современные представители этого вида скрытны и размножаются в пещерах и на отдаленных островках, По мнению исследователей. до начала промысла в античную эпоху численность тюленей-монахов составляла 100000-356000 особей.
Ранее мы рассказывали о том, как палеонтологи обнаружили в Новой Зеландии остатки тюленя-монаха возрастом 3-3,4 миллиона лет. Это первый известный науке представитель данной группы, живший к югу от экватора. Тем не менее, авторы открытия считают, что тюлени-монахи и их сородичи эволюционировали в Южном полушарии, а оттуда время от времени расселялись в Северное.
Сергей Коленов
Инфекция заставила насекомых изменить пищевые предпочтения
Энтомологи выяснили, что бурые лесные муравьи, зараженные грибком, отдают предпочтение корму, в котором содержится много измельченных тлей Megoura viciae — источника перекиси водорода. Эта помогает насекомым успешно бороться с инфекцией, но только в случае, когда у них есть доступ к полноценному и разнообразному питанию. Вероятно, в природе заболевшие муравьи активнее охотятся на тлей M. viciae, которых обычно избегают. Как отмечается в статье для журнала Biology Letters, поведение бурых лесных муравьев можно считать еще одним примером самолечения у животных. Некоторые животные научились использовать для самолечения насекомых. Самцы дроф (Otis tarda) в брачный период склевывают ядовитых жуков-нарывников (Meloidae), чтобы избавиться от болезнетворных бактерий и гельминтов и стать привлекательнее для самок, а шимпанзе (Pan troglodytes) прикладывают насекомых к собственным ранам и ранам сородичей — вероятно, так они ускоряют их заживление. Более того, сами насекомые иногда лечатся насекомыми. Например, африканским муравьям Megaponera analis, пострадавшим во время охоты, сородичи обрабатывают раны антимикробными соединениями, которые вырабатываются железами у них на спине. Команда энтомологов под руководством Джейсона Риссанена (Jason Rissanen) из Грацкого университета описала еще один пример самолечения насекомых насекомыми. В центре внимания исследователей оказались бурые лесные муравьи (Formica fusca). Эксперименты, проведенные ранее в лабораторных условиях, показали, что при заражении паразитическим грибком боверией Басси (Beauveria bassiana) эти насекомые начинают отдавать предпочтение пище, которая обогащена перекисью водорода. Это вещество ядовито для муравьев, но в малых дозах помогает им избавиться от инфекции. Риссанен и его соавторы предположили, что в природе зараженные грибком бурые лесные муравьи ведут себя похожим образом. Источником H2O2 для них могут служить тли Megoura viciae, в телах которых концентрация этого соединения относительно высока. Бурые лесные муравьи не пасут представителей данного вида (в отличие от ряда других видов тлей), однако делят с ними одну и ту же среду обитания, что дает им возможность охотиться на них. При этом здоровые муравьи, скорее всего, стараются не поедать M. viciae, чтобы не отравиться перекисью водорода. Для проверки своей гипотезы исследователи собрали в лесу в окрестностях финского города Ханко 45 колоний F. fusca, перенесли их в лабораторию и провели с ними серию экспериментов. В ходе первого опыта авторы взяли 30 муравьиных колоний и разделили каждую из них на экспериментальную и контрольную группу по 80 рабочих особей в каждой. Каждую из 60 получившихся групп поселили в отдельном контейнере. При этом особей из экспериментальных групп заразили грибком B. bassiana, а их сородичей из контрольной группы — нет. В течение девяти суток эксперимента муравьям одновременно давали стандартный корм; корм, в который добавили немного измельченных тлей M. viciae; и корм, в котором было много измельченных тлей M. viciae. Выбор насекомых фиксировали на фотоаппарат пять раз в сутки. Как и ожидали авторы, заражение грибком повлияло на пищевые предпочтения бурых лесных муравьев. Особи из контрольных групп чаще выбирали стандартный корм, чем корм с высокой концентрацией измельченных тлей (p = 0,0013). Их сородичи из экспериментальных групп в среднем одинаково охотно поедали все три вида корма. В первые дни они отдавали предпочтение стандартному корму, на четвертый-шестой день после заражения переключались на тот, где была самая высокая концентрация тлей, а затем возвращались к стандартному корму. К концу эксперимента число погибших муравьев в обоих типах групп оказалось примерно одинаковым. На втором этапе Риссанен с коллегами взяли еще 15 колоний, разделили каждую на четыре группы по 50 рабочих особей в каждой и поместили их в отдельные контейнеры. Затем половину групп заразили грибком. После этого за муравьями наблюдали на протяжении девяти дней, однако на этот раз каждой группе предоставляли только один вид корма: либо стандартный, либо с высоким содержанием измельченных тлей. Когда в конце эксперимента авторы подсчитали количество погибших муравьев, оказалось, что в зараженных колониях погибло больше особей, чем в контрольных, причем вне зависимости от того, получали ли они только стандартный корм или только обогащенный тлями (p = 0,001). Результаты исследования подтверждают, что зараженные грибком бурые лесные муравьи меняют пищевые предпочтения и более активно поедают корм, в котором много измельченных тлей M. viciae и, соответственно, высока концентрация перекиси водорода (впрочем, не исключено, что это не единственное содержащееся в тлях соединение, которое помогает заболевшим муравьям). Оказавшись в аналогичной ситуации в природе, они, вероятно, активнее охотятся на этих тлей. При этом муравьи отдают предпочтение пище с повышенным содержанием H2O2 лишь в течение нескольких дней после заражения, когда риск гибели от грибка наиболее велик, а в другое время избегают корма, где много измельченных M. viciae, скорее всего, из-за ядовитости этих насекомых. Впрочем, здоровые муравьи, которых кормили только кормом с повышенным содержанием тлей, гибли реже, чем их зараженные сородичи, тоже получавшие лишь этот вид пищи. Таким образом, поедание тлей M. viciae приносит зараженным муравьями пользу только при доступе к полноценному и разнообразному рациону. Ранее австрийские зоологи выяснили, как защищаются от инфекций черные садовые муравьи (Lasius niger). Матки этих насекомых иногда основывают новую колонию сообща. Однако если одна из них заболевает и гибнет, вторая матка утилизирует труп, что помогает снизить риск заражения. Здоровые королевы разгрызают умершую самку на части, закапывают ее или выбрасывают из гнезда.
