Даже низкий уровень ПХБ меняет птичьи песни

Низкий уровень загрязнения ПХБ (полихлорированными бифенилами) не убивает птиц напрямую, но нарушает то, как некоторые птицы поют свои песни. К такому выводу пришли исследователи из Корнеллского университета.

Их семилетнее исследование опубликовано в сентябрьском номере научного журнала PLOS ONE.

До запрета в США в 1979 году ПХБ широко использовались при производстве электротехнических устройств из-за способности выдерживать экстремально высокие температуры.

«ПХБ меняют поведение тонкими, но важными способами, которые мы только начинаем осознавать», — говорит ведущий автор Сара ДеЛеон, доктор философии '12, проводившая это исследование для своей диссертации, а ныне постдокторант Университета Дрекселя.

Черношапочные гаички и певчие воробьи, которых мы изучали, поглощают ПХБ, поедая зараженных насекомых. Похоже, химикаты имитируют гормоны и нарушают развитие части мозга птицы, которая управляет песней и ее структурой.

Исследователи обнаружили, что нарушение пения связано с определенными типами ПХБ. ДеЛеон протестировала 41 из 209 вариаций ПХБ (различающихся положением и количеством атомов хлора), чтобы изолировать их эффекты.

Она собрала и протестировала образцы крови самцов двух видов, записывала их песни в течение нескольких полевых сезонов и анализировала их с помощью программного обеспечения для анализа звука RavenPro, разработанного в Корнеллской лаборатории орнитологии. Она тестировала птиц на участках реки Гудзон, известных сильным загрязнением ПХБ, и на незагрязненных участках, включая Итаку, Адирондак и севернее Олбани. Тесты на участке в горах Адирондак исключили ртуть как фактор изменений в песнях.

«Песни черношапочных гаичек и певчих воробьев очень хорошо изучены. Мы обнаружили наибольшую вариативность среди птиц в районах с более высоким уровнем определенных типов ПХБ — их песни просто не получались правильными. Поскольку доминирующие самцы производят наиболее стабильные песни, эта вариативность может иметь важные биологические последствия».

Исследователи обнаружили, что разные типы загрязнителей ПХБ производят разные эффекты. Анализируя характерную трель певчего воробья, ДеЛеон обнаружила, что на наиболее загрязненных участках птицы пели «лучшие» трели, с более качественными последовательностями нот по сравнению с песнями воробьев на незагрязненных участках.

«Эффекты ПХБ чрезвычайно сложны, — говорит старший автор Андре Дондт, директор по исследованиям популяций птиц в Корнеллской лаборатории орнитологии. — Это показывает, что большинство предыдущих исследований ПХБ могли не давать полной картины, потому что они не смотрели на конкретный тип ПХБ, а просто измеряли общий уровень».

Соавтор исследования Райко Халичке, научный сотрудник факультета экологии и эволюционной биологии Корнелла, модифицировал процессы, чтобы для обнаружения типов ПХБ не нужно было убивать птиц, а можно было взять всего каплю крови.

Следующим логическим шагом, по словам Дондта, было бы использовать этот метод для изучения эффектов низкого уровня ПХБ в других местах, чтобы понять, как загрязнители распространяются через экосистемы и какие эффекты могут оказывать.

«То, что сделала Сара, было непросто, — добавляет Дондт. — Она обнаружила влияние на песню и хотела сделать больше, чем просто задокументировать наличие эффекта, а изолировать его причину».