Только некоторые любят жару: как птицы из разных популяций реагируют на инфекции

Исследователям из Принстонского университета и Института орнитологии Общества Макса Планка в Радольфцелле впервые удалось изучить лихорадку у позвоночного вида, живущего в дикой природе, — североамериканской певчей воробьиной овсянки (Melospiza melodia), — с помощью новой радиотелеметрической технологии.

Повышение температуры — важный аспект иммунной реакции организма на патогены. Лабораторные исследования показывают значительные вариации в силе иммунных реакций у разных видов и популяций. Новые иммунологические теории предполагают, что иммунные реакции «затратны» и конкурируют за ограниченные ресурсы с другими процессами, такими как размножение или территориальное поведение, что приводит к компромиссам (trade-offs).

Условия лаборатории, где у животных есть неограниченный доступ к пище и нет угрозы хищников, сильно отличаются от дикой природы и могут нивелировать необходимость таких компромиссов.

В новом исследовании учёные измерили лихорадку и изменения в поведении, связанные с болезнью, у двух популяций певчей овсянки: из южной Калифорнии и северного штата Вашингтон. Птицам вводили небольшую дозу бактериальных клеточных стенок, вызывающую лихорадку примерно на одни сутки. Контрольная группа оставалась нетронутой. После инъекции к спине птиц крепили мини-передатчик весом около 0,5 грамма, который в течение 20 часов передавал данные об их температуре и активности.

Результаты:

  • В дневное время у инъецированных птиц почти не наблюдалось повышения температуры.
  • Ночью, когда птицы естественным образом снижают метаболизм и температуру на 3–4 градуса, проявились чёткие различия между популяциями:
    • Калифорнийские овсянки демонстрировали температуру тела более чем на 2°C выше, чем контрольная группа их популяции.
    • У северной популяции (Вашингтон) температура повышалась максимум на 1°C и только в первую половину ночи.

Объяснение:

У овсянок из Вашингтона очень короткий сезон размножения — около 100 дней. Вероятно, они вынуждены вкладывать все ресурсы в репродукцию, и инвестиции в иммунный ответ могут снизить их успех размножения. У овсянок из солнечной Калифорнии более длительный период размножения (150 дней), что даёт им больше возможностей для компенсации и позволяет отдавать приоритет иммунной реакции.

Вывод:

Исследование доказывает, что ограниченность ресурсов организма и условия окружающей среды играют значительную роль в силе иммунного ответа и, следовательно, в способности бороться с инфекционными заболеваниями. Популяции одного вида, живущие в дикой природе, демонстрируют разные иммунные реакции. Работа также представляет собой шаг вперёд в возможностях изучения процессов иммунной системы в естественных условиях с помощью радиотелеметрии.