Сначала причиной их гибели сочли птичий грипп
Биологи установили причину гибели тысяч пингвинов Адели (и небольшого количества других птиц и млекопитающих) на островах Дейнджер у северной оконечности Антарктического полуострова в начале 2024 года. Исследователи предполагали, что пернатые стали жертвами высокопатогенного птичьего гриппа, который впервые добрался до Антарктиды несколькими месяцами ранее. Однако анализ показал, что массовую гибель вызвала вспышка бактериальной инфекции — пастереллеза (холеры) птиц. В отличие от птичьего гриппа, она циркулирует в Антарктиде уже давно. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
В 2020 году в мире началась панзоотия высокопатогенного птичьего гриппа H5N1 — а именно варианта 2.3.4.4b. За несколько лет вирус, изначально циркулировавший по Евразии, распространился по всем континентам и многим океаническим островам и убил миллионы диких животных, в первую очередь околоводных и морских птиц и ластоногих млекопитающих. До островов Субантарктики H5N1 добрался в конце 2023 года, а до Антарктиды — в начале 2024 года. Его появление здесь привело к массовой гибели местной фауны, включая пингвинов.
Впрочем, птичий грипп — не единственная инфекция, которая сейчас угрожает благополучию пингвинов, населяющих Субантарктику и Антарктиду. Свидетельство этому обнаружили Маттео Йерволино (Matteo Iervolino) из Университета имени Эразма Роттердамского и его коллеги. В марте 2024 года исследователи посетили острова Дейнджер, расположенные у северной оконечности Антарктического полуострова. Этот архипелаг является важным местом размножения разнообразных морских птиц, в частности, примерно полутора миллионов пингвинов Адели (Pygoscelis adeliae). По оценкам орнитологов, на островах Дейнджер выводят птенцов 55 процентов пингвинов Адели Антарктического полуострова и 7,5 процента всех пингвинов Адели. При этом если в целом численность вида на Антарктическом полуострове сокращается, то на островах Дейнджер она по крайней мере до 2015 года оставалась стабильной.
На островах Героина и Бигл, которые входят в архипелаг Дейнджер, Йерволино с коллегами обнаружили трупы тысяч пингвинов Адели (взрослых особей и птенцов) и небольшое количество останков других птиц и млекопитающих. В частности, на Героине, вероятно, погибли около одного процента от размножающихся здесь взрослых пингвинов Адели (хотя высока вероятность, что реальное число жертв значительно выше). Поскольку к тому времени в Антарктиде уже несколько месяцев присутствовал высокопатогенный птичий грипп, исследователи предположили, что животных убил именно он. Чтобы проверить эту идею, они взяли мазки и образцы тканей у 33 погибших пингвинов Адели и провели вскрытие восьми из них. В выборку также включили 16 погибших особей других видов. Кроме того, мазки помета, оставленного здоровыми животными с острова Героина. Среди них были пингвины Адели, субантарктические пингвины (P. papua) и другие птицы и ластоногие.
Хотя Йерволино с соавторами удалось обнаружить РНК птичьего гриппа у восьми погибших птиц — пяти пингвинов Адели и трех поморников (Stercorarius) — с острова Героина, ее концентрация была низкой. Поэтому исследователи пришли к выводу, что вирус не несет ответственности за массовую гибель животных на островах Дейнджер. Настоящей виновницей произошедшего оказался пастереллез (холера) птиц — инфекция, вызванная бактерией Pasteurella multocida. Авторы выявили ДНК этого микроорганизма у 30 и 33 погибших пингвинов Адели, а также у 11 поморников, трех белых ржанок (Chionis albus), одного южного гигантского буревестника (Macronectes giganteus) и одного кергеленского морского котика (Arctocephalus gazella). Максимальная концентрация ДНК P. multocida зафиксирована в печени, мозге, кишечнике и легких погибших животных. В помете здоровых особей следов вируса птичьего гриппа или бактерии P. multocida не оказалось.
Гистологический анализ тканей восьми погибших пингвинов Адели подтвердил, что по крайней мере семь из них умерли от пастереллеза птиц, поразившего сразу несколько органов. Признаки этого заболевания обнаружены в печени и кровеносных сосудах. В то же время у них не удалось выявить никаких указаний на гибель от птичьего гриппа, например, характерного поражения тканей или присутствия антигенов к этому вирусу. Объединив полученные результаты, исследователи заключили, что большинство погибших пингвинов и других животных с островов Дейнджер убиты пастереллезом птиц. Судя по всему, вспышка инфекции произошла в январе — начале февраля 2024 года.
На финальном этапе исследования Йерволино и его коллеги провели полногеномное секвенирование образцов тканей, взятых у погибших животных с островов Дейнджер, а также у трех погибших морских птиц, найденных в ходе той же экспедиции в других частях Антарктического полуострова: в заливе Хоуп и на острове Паулет. Кроме того, исследователи секвенировали девять изолятов P. multocida, которые взяты у пингвинов Адели во время вспышки пастереллеза в заливе Хоуп в 2001 году. Использовав данные для филогенетического анализа, авторы установили, что бактерии P. multocida, собранные в Антарктиде в 2001 и 2024 годах, относятся к одной эволюционной ветви. В нее же включены два генома P. multocida, выделенные у морских птиц с острова Амстердам на юге Индийского океана в 2019 году. Эти результаты указывают, что в области, охватывающей Антарктический полуостров и юг Индийского океана, уже несколько десятилетий циркулирует один и тот же штамм P. multocida.
В отличие от птичьего гриппа, пастереллез птиц циркулирует в экосистемах Антарктиды и близлежащих регионов уже давно. Хотя на островах Дейнджер вспышка этого заболевания зафиксирована впервые, не исключено, что похожие события происходили здесь и прежде. По крайней мере в Северной Америке и на островах на юге Индийского океана вспышки пастереллеза случаются регулярно. В заключение авторы отмечают, что хотя пингвины Адели сейчас не находятся под угрозой исчезновения, их массовая гибель на островах Дейнджер вызывает беспокойство. Повторяющиеся вспышки пастереллеза в сочетании с другими угрозами — птичьим гриппом, антропогенным изменением климата и промышленным выловом криля — могут подорвать жизнеспособность гнездовой популяции архипелага, а значит, и всего Антарктического полуострова.
Ранее мы рассказывали, как орнитологи снабдили восьмерых пингвинов Адели из Восточной Антарктиды ошейниками с видеокамерами и выяснили, что эти птицы, помимо криля и рыбы, охотятся на пелагических брюхоногих моллюсков из отряда крылоногих. Две особи даже поедали этих беспозвоночных чаще, чем какую-либо другую добычу. В прошлом ученые уже находили в помете пингвинов Адели следы ДНК крылоногих, но не могли доказать, что пингвины действительно охотятся на этих моллюсков.