Оставленные туристами объедки спасли птенцов дарвиновых вьюрков от инвазивных мух

Орнитологи обнаружили, что малые земляные вьюрки с Галапагосских островов меньше страдают от личинок инвазивных мух, если живут рядом с людьми. В гнездах вьюрков, поселившихся в городе, меньше паразитов и птенцы выживают лучше. Вероятно, это связано с тем, что они часто кормятся оставленными туристами объедками. Такая диета, богатая белком, стимулирует работу иммунитета и позволяет быстрее восстановить утраченные из-за мух эритроциты. С препринтом исследования можно ознакомиться на сайте bioRxiv.

Обновлено: в январе 2024 года результаты исследования были опубликованы в журнале Global Change Biology.

Дарвиновы вьюрки, названные в честь Чарльза Дарвина, для которого они стали одним из источником вдохновения при работе над теорией эволюции, — одни из самых известных обитателей Галапагосских островов. Общий предок этих птиц, южноамериканский представитель семейства танагр (Thraupidae), попал на архипелаг два-три миллиона лет назад, после чего дал начало почти 20 видам, которые разошлись по разным экологическим нишам и обзавелись клювами соответствующей формы. Например, среди них есть любители семян с мощными клювами и охотники на насекомых с клювами потоньше. А один вид дарвиновых вьюрков даже научился кормиться кровью морских птиц.

Несмотря на то, что дарвиновы вьюрки отлично приспособились к жизни на Галапагосах, сейчас их численность сокращается. Главной угрозой для этих птиц орнитологи считают инвазивных мух Philornis downsi, которых люди случайно завезли на острова несколько десятков лет назад. Эти насекомые откладывают яйца в гнезда вьюрков, а вылупившиеся личинки сосут кровь птенцов, из-за чего многие из них погибают. В результате некоторые виды дарвиновых вьюрков почти лишились возможности выводить потомство и оказались на грани исчезновения.

Команда орнитологов под руководством Сары Нати (Sarah Knutie) из Университета Коннектикута обратила внимание, что дарвиновы вьюрки, которые селятся в человеческих поселениях, выводят больше птенцов, чем их сородичи из дикой местности. Возможно, это связано с тем, что по соседству с людьми птицам легче найти пищу. Исследователи предположили, что птенцы городских вьюрков, которые получают больше корма, могут эффективнее сопротивляться инвазивным мухам.

Чтобы проверить эту идею, Нати и ее соавторы сосредоточили внимание на популяции малых земляных вьюрков (Geospiza fuliginosa) с острова Сан-Кристобаль. Исследователи отследили судьбу 38 гнезд этого вида в местном городе Пуэрто-Бакерисо-Морено и 30 гнезд — в дикой местности Жардин-де-лас-Опунциас на территории национального парка Галапагос. В среднем в каждом выводке было по три птенца. 16 городских и 13 негородских гнезд авторы опрыскали инсектицидами. При повторном осмотре в таких гнездах нашлось всего по несколько личинок мух (за исключением одного городского гнезда, где было восемь личинок). Напротив, в необработанных гнездах поселилось много паразитов: в среднем по 16 личинок в городских гнездах и по 27 — в гнездах из Жардин-де-лас-Опунциас.

Обработка инсектицидами уравнивала шансы городских и негородских птенцов на выживание. Однако, когда авторы сравнили выживаемость птенцов в необработанных гнездах, выяснилось, что в Пуэрто-Бакерисо-Морено успешно оперяется и покидает гнездо 48 процентов молодых особей, в то время как в Жардин-де-лас-Опунциас — лишь 7 процентов. Более того, в необработанных гнездах за пределами города большинство птенцов погибли уже в раннем возрасте.

Таким образом, в городских гнездах вьюрков селится в среднем меньше паразитов и птенцы выживают лучше. Некоторым городским птенцам удавалось выжить в гнездах, где было до 48 личинок мух. Нати и ее коллеги предположили, что эта закономерность может объясняться разницей в рационе у птиц из Пуэрто-Бакерисо-Морено и Жардин-де-лас-Опунциас.

Анализ изотопов азота в помете птенцов подтвердил эту идею. В экскрементах городских птенцов было выявлено высокое содержание изотопа ¹⁵N, что указывает на богатую белком диету. Скорее всего, это связано с тем, что вьюрки из Пуэрто-Бакерисо-Морено часто кормят потомство объедками, которые оставили туристы, в том числе остатками говядины, курятины и рыбы. Такой рацион стимулирует работу иммунной системы, позволяя организму птенцов давать отпор паразитическим личинкам.

Кроме того, мясо богато железом, что помогает быстрее восстанавливать эритроциты, утерянные по вине мух-кровососов (благодаря этому даже в зараженных мухами городских гнездах у птенцов выше концентрация гемоглобина в крови). На пользу диеты с высоким содержанием мяса указывает отрицательная корреляция между долей ¹⁵N в помете вьюрков и численностью личинок в гнездах.

Анализ экспрессии генов у птенцов вьюрков из необработанных инсектицидами гнезд подтвердил, что у городских особей по сравнению с негородскими повышается активность генов, отвечающих за синтез участвующих в воспалительной реакции интерферонов первого типа и производство эритроцитов. Напротив, гены иммуноглобулинов у них менее активны.

Судя по всему, городские вьюрки в борьбе с паразитическими личинками вкладываются во врожденный иммунитет, в то время как их сородичи из дикой местности — в приобретенный. Судя по выживаемости птенцов, вторая стратегия совершенно неэффективна. Результаты исследования согласуются с данными предыдущих работ, согласно которым у живущих в городах птиц врожденный иммунитет развит сильнее, чем у их сородичей из дикой местности.

Таким образом, жизнь рядом с людьми и кормление объедками могут защитить дарвиновых вьюрков от инвазивных мух. Нати и ее соавторы подчеркивают, что не предлагают застроить Галапагосские острова ради спасения местных птиц (намного разумнее будет продолжить борьбу с мухами). Тем не менее, результаты их исследования демонстрируют интересный механизм, с помощью которого аборигенные виды могут приспособиться к существованию с чужеродными паразитами и инфекциями.

Китайские орнитологи выяснили, что сибирские горихвостки (Phoenicurus auroreus) селятся рядом с людьми, чтобы кукушки (Cuculus canorus) не подкинули яйца в их гнезда. Особи, которые гнездятся в зданиях или рядом с ними, реже страдают от гнездовых паразитов. Более того, эти птицы чаще устраивают гнезда в человеческих поселениях, когда риск стать жертвой кукушки особенно велик.