Дронго обошли кукушек в гонке вооружений благодаря разноцветным яйцам

Орнитологи выяснили, что траурные дронго выбрасывают больше девяноста процентов яиц, которые им подбрасывают африканские кукушки. Это объясняется тем, что каждая самка дронго откладывает яйца, которые имеют один из нескольких характерных для вида вариантов расцветки. Кукушки отлично копируют эти варианты — но каждая самка этого вида тоже откладывает яйца только одного типа, поэтому ей трудно найти гнездо, в котором яйца будут окрашены так же, как ее собственные. В результате дронго удается легко распознать подкинутые яйца и избавиться от них. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Proceedings of the Royal Society B.

Вырастить птенцов — непростая задача. Однако она становится еще сложнее, если в гнезде оказалось яйцо, подброшенное кукушкой или другим гнездовым паразитом. Даже если вылупившийся из него подкидыш сразу не убьет сводных братьев и сестер, как делают птенцы обыкновенных кукушек (Cuculus canorus) и медоуказчиков (Indicatoridae), он будет их объедать. Неудивительно, что многие пернатые в процессе эволюции учатся все лучше распознавать яйца гнездовых паразитов и выбрасывать их из гнезда. А те, в свою очередь, откладывают яйца, которые все больше похожи на яйца хозяев.

Некоторые птицы в попытке обойти гнездовых паразитов повысили узнаваемость собственных яиц. Представители таких видов откладывают яйца нескольких типов расцветки, причем одна самка откладывает яйца только какого-то одного из них. Хотя кукушки или другие гнездовые паразиты способны в ответ разделиться на экологические расы, у каждой из которых яйца по окраске соответствуют одному фенотипу яиц вида-хозяина, шансы найти подходящее гнездо для них снижаются.

Команда орнитологов, которую возглавила Джесс Лунд (Jess Lund) из Кейптаунского университета решила оценить, насколько эффективно внутривидовая изменчивость яиц защищает птиц от гнездовых паразитов. В качестве примера они выбрали два вида пернатых из Африки: траурного дронго (Dicrurus adsimilis) и паразитирующую на нем африканскую кукушку (Cuculus gularis). У обоих яйца отличаются высокой изменчивостью: они могут быть от белого до красновато-коричневого цветов с рыжевато-коричневыми, коричневыми или черными штрихами или пятнами — или без каких-либо отметин. Все это разнообразие можно разделить на четыре основных типа (красноватые, с пятнами, со штрихами и без отметин), однако их границы размыты и между ними есть переходные варианты. При этом одна самка дронго, как и одна самка кукушки, в течение всей жизни откладывает яйца одной и той же расцветки. Предполагается, что дронго начали откладывать разноцветные яйца, чтобы защититься от кукушек, а те в ответ скорректировали расцветку собственных яиц.

На первом этапе исследования Лунд и ее коллеги проверили, насколько хорошо кукушки копируют внешний яиц дронго. Хотя для человеческого глаза яйца двух этих видов, принадлежащие к одному и тому же фенотипу, плохо различимы, исследователи допускали, что птицы могут лучше видеть разницу между ними. Однако анализ, проведенный с помощью спектрофотометрии и компьютерного моделирования, не подтвердил эту идею. Оказалось, что даже если учесть особенности птичьего зрения, среднее яйцо кукушки почти идеально повторяет общий тон, форму и размер среднего яйца дронго. Имитация узора оказалась не такой совершенной, но все равно очень точной.

Затем авторы проанализировали результаты полевых экспериментов, которые они провели на юге Замбии в 2009-2019 годах. В этом регионе траурные дронго и африканские кукушки обычны, причем в 17,3 процента гнезд первого вида можно найти подброшенные яйца второго. В ходе тестов исследователи выбрали 114 гнезд дронго, убрали из каждого из них по яйцу (так же поступают и кукушки) и подложили вместо него одно похожее, но немного отличающееся яйцо, принадлежащее другой особи того же вида. В результате дронго приняли 36 подброшенных яиц и выбросили 76.

Воспользовавшись компьютерным моделированием, исследователи пришли к выводу, что когда дронго решает, оставить яйцо или избавиться от него, он сравнивает его окраску с окраской собственных яиц. При этом птица принимает во внимание не какой-то определенный признак, а сумму различий между целым рядом разных признаков. После этого Лунд и ее коллеги сымитировали 1000 случаев, когда в гнезде дронго оказывалось яйцо кукушки. Для этого они использовали сведения о реальных фенотипах яиц обоих видов, распространенных в изучаемой местности. В результате моделирования выяснилось, что дронго должны отвергать яйца кукушек в 93,7 процента случаев. Если бы яйца обоих видов не имели внутривидовых отличий, дронго отвергали бы яйца кукушек всего в 35,9 процента случаев. Для сравнения, хозяева обыкновенных кукушек в большинстве случаев принимают подброшенные этими птицами яйца. Возможно, дело в том, что эволюционная гонка вооружений между африканскими кукушками и дронго длится намного дольше, так что хозяева лучше приспособились к гнездовым паразитам.

Результаты исследования демонстрируют, что африканские кукушки очень точно копируют внешний облик яиц траурных дронго. Тем не менее, окраска яиц обоих видов столь разнообразна, что шансы конкретной кукушки найти гнездо дронго, где яйца идеально совпадают по расцветке с ее собственными, невелики. В результате ей приходится использовать гнезда, где яйца по крайней мере немного отличаются от ее собственных. Дронго, в свою очередь, хорошо замечают такие отличия и выбрасывают почти все подброшенные яйца.

Африканские кукушки откладывают около 20 яиц в год. Поскольку приемные родители отвергают 93,7 процента из них, в год эта птица может успешно подбросить всего 1,26 яйца. А если учесть, что четыре из пяти кладок дронго разоряют хищники, то кукушка может рассчитывать, что до вылета из гнезда по оптимистичным оценкам доживет всего один ее птенец за четыре года. У обыкновенной кукушки, чьи хозяева не столь придирчивы, до вылета из гнезда доживает 5,4 птенца за год.

Точный срок жизни африканских кукушек неизвестен, однако Лунд и ее коллеги предполагают, что он может составлять 8-9 лет. Таким образом, за жизнь самка оставит максимум двух птенцов. Этого недостаточно для воспроизводства популяции. Тем не менее, пока африканские кукушки остаются обычным видом. Возможно, в качестве ответного хода в эволюционной гонке вооружений с дронго они стали жить намного дольше. Согласно другой версии, африканские кукушки выживают благодаря тому, что в других регионах их хозяева более активно принимают подкинутые яйца.

Сибирские горихвостки (Phoenicurus auroreus) придумали другой способ обыграть гнездовых паразитов. Эти птицы селятся рядом с людьми, чтобы кукушки не подкинули яйца в их гнезда. Как выяснили китайские орнитологи, горихвостки, 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.