Хохлатые пингвины урезали инвестиции в первое яйцо ради выживания второго

Большие хохлатые пингвины, которые гнездятся на островах Антиподов и Баунти к юго-востоку от Новой Зеландии, откладывают два яйца разного размера: маленькое первое и большое второе. Птенец вылупляется только из второго, а первое всегда погибает. Понаблюдав за двумя колониями больших хохлатых пингвинов, орнитологи пришли к выводу, что эти птицы оказались в своеобразной эволюционной ловушке. Вероятно, их предки откладывали по два яйца и выращивали по два птенца, однако на субантарктических островах можно выкормить только одного. Поскольку пингвины не могли отказаться от откладки одного из яиц, им пришлось радикально сократить инвестиции в первое. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала PLoS ONE.

Пингвины (Sphenisciformes) пользуются всеобщей популярностью и любовью. Тем не менее, орнитологи до сих пор многого не знают об этих птицах. В первую очередь это касается видов и популяций, колонии которых расположены в труднодоступных регионах, таких как острова Субантарктики. К ним относится, например, большой хохлатый пингвин (Eudyptes sclateri), гнездящийся на архипелагах Антиподов и Баунти к юго-востоку от Новой Зеландии. Вероятно, это наименее изученный вид пингвинов в мире: за последние десятилетия специалисты всего несколько раз посещали его гнездовые колонии. Между тем, по некоторым данным, численность данного вида быстро сокращается и, чтобы спасти его от вымирания, необходимо больше узнать о его экологических предпочтениях и особенностях размножения,

Наиболее полное на данный момент исследование больших хохлатых пингвинов провела команда орнитологов под руководством Ллойда Дэвиса (Lloyd S. Davis) из Университета Отаго. Осенью 1998 году Дэвис и его коллеги в течение нескольких месяцев наблюдали за этими птицами на острове Антиподов, самом крупном в одноименном архипелаге. Несмотря на то, что полученные в ходе экспедиции результаты были представлены на нескольких конференциях, в рецензируемых научных журналах они прежде не публиковались.

Исследователи сосредоточили внимание на одной из колоний больших хохлатых пингвинов с острова Антиподов, состоящей из 113 гнезд. До начала откладки яиц они поймали 270 особей и измерили их. Так авторам удалось выяснить, что для данного вида характерен выраженный половой диморфизм. Самцы этого вида оказались крупнее самок по всем морфометрическим параметрам за исключением длины хохла. Ярче всего диморфизм проявляется в строении клюва: у самцов он длиннее и мощнее. Вероятно, это помогает самцам защищать гнезда от сородичей во время инкубации.

Измерив пойманных пингвинов и взяв у них образцы крови, Дэвис с соавторами пометили их краской и отпустили. После этого исследователи в течение месяца наблюдали за жизнью колонии. Им удалось выяснить, что первыми к местам гнездования прибывают самцы больших хохлатых пингвинов, а самки присоединяются к ним чуть позже. На строительство гнезд эти птицы времени почти не тратят: 90 процентов пар откладывают яйца в ямку в голой земле или в углубление на скалах, а еще десять процентов — на скудную подстилку из сухой травы.

Из предыдущих работ исследователи знали, что большие хохлатые пингвины откладывают два яйца разного размера: мелкое первое и крупное второе. Эта особенность характерна и для других хохлатых пингвинов, причем если разница между двумя яйцами относительно невелика (как у снарских (E. robustus) и толстоклювых (E. pachyrhynchus) пингвинов), то вылупляются оба птенца, а если первое яйцо намного меньше второго (как у златохохлых пингвинов (E. chrysolophus)), то первое погибает, а проклевывается только второе. У больших хохлатых пингвинов первое яйцо также намного мельче второго — и оно никогда не проклевывается.

Зачем большие хохлатые пингвины откладывают обреченные на гибель яйца, до сих пор остается неизвестным. Дэвис и его коллеги попытались разобраться в этом вопросе. В ходе наблюдений за колонией они выяснили, что самки откладывают второе яйцо в среднем через 4-9 дней после первого. При этом второе яйцо на 85 процентов тяжелее и на 79 процентов больше по объему, чем первое. Ни одно из первых яиц в исследованной колонии не проклюнулось, причем около 80 процентов из них пропали из гнезда или разбились до откладки второго яйца или в тот же день. Лишь в четверти случаев первые яйца погибали из-за того, что родители не насиживали их или случайно разбивали. Куда чаще они просто выкатывались за пределы гнезда — например, когда птицы пытались одновременно насиживать два яйца разного размера — после чего исчезали. Впрочем, 40 процентов пар вовсе не насиживали первое яйцо или уделяли ему очень мало времени. А некоторые из них пытались избавиться от него, выталкивая из гнезда.

Дэвис с соавторами предположили, что первые отложенные пингвинами яйца могут погибать просто из-за того, что выкатываются за пределы гнезд. Чтобы проверить эту идею, они провели эксперимент в соседней колонии. Исследователи окружили 14 гнезд кругами из камней, которые не давали яйцам укатиться далеко от гнезда. Еще 28 гнезд служили контрольной группой.

Сравнив выживаемость первых яиц в обеих группах, авторы обнаружили, что в гнездах, огороженных каменными кругами, 86 процентов первых яиц остались на месте. В контрольной группе эта цифра составила всего четыре процента. Тем не менее, в обеих группах все первые яйца погибли, причем в одном и том же возрасте. Таким образом, даже если первое яйцо останется в гнезде, родители почти не будут заботиться о нем, так что у него не будет шансов проклюнутся.

Согласно высказывавшейся ранее гипотезе, большие хохлатые пингвины откладывают первое яйцо в качестве страховки на случай, если второе погибнет во время конфликта с сородичами. Однако наблюдения Дэвиса и его соавторов не подтверждают эту идею. Дело в том, что в период насиживания уровень конфликтов в колонии больших хохлатых пингвинов очень низок, а яйца крайне редко погибают в ходе драк. Во-вторых, в большинстве гнезд первые яйца гибнут до откладки первого или в тот же день, а значит, не могут служить страховкой на случай его потери.

Дэвис и его коллеги подчеркивают, что даже если бы у больших хохлатых пингвинов вылуплялось два птенца, родители, добывающие пищу в открытом море далеко от колонии, не смогли бы обеспечить их достаточным количество корма. По мнению авторов, этот вид оказался в своеобразной эволюционной ловушке. Вероятно, он произошел от предка, который откладывал два яйца и выкармливал двух птенцов. Оказавшись в условиях, где можно вырастить только одного птенца, пингвинам следовало бы просто сократить кладку до одного яйца. Однако отбор среди хохлатых пингвинов отдает предпочтения второму яйцу (поскольку первое начинает формироваться до того, как самка прибывает в колонию, и не получает меньше ресурсов, чем второе), так что отказаться от него нельзя. Точно так же нельзя отложить второе яйцо, не отложив первое. В результате лучшее, что могли сделать большие хохлатые пингвины — это до минимума сократить инвестиции в первое яйцо.

На последнем этапе исследования авторы оценили численность больших хохлатых пингвинов в точках на островах Антиподов. В общей сложности удалось насчитать 7510 особей. На всех участках количество пингвинов сильно сократилось по сравнению с 1995 годом. В последующие годы негативный тренд продолжился. Как показали учеты, проведенные в 2011 и 2014 годах, за двадцать лет количество активных гнезд на этих участках сократилось на треть. Впрочем, на архипелаге Баунти популяция больших хохлатых пингвинов остается стабильной по крайней мере с 1990 годов. Как бы то ни было, антропогенные изменения климата могут нанести серьезный ущерб этому виду, снизив продуктивность океанов и увеличив частоту штормов и оползней.

Ранее мы рассказывали о том, как новозеландские учёные обнаружили остатки древнего хохлатого пингвина Eudyptes atatu, который жил более трех миллионов лет назад. Добавив данные об этом виде в родословную всех пингвинов, исследователи получили новые подтверждения, что общий предок отряда жил на территории Новой Зеландии. Здесь же появился и род хохлатых пингвинов, который затем широко распространился по Субантарктике.