Паразиты сокращают ареал скворцов, влияя на выживаемость следующего поколения

Инфекции, вызываемые паразитами, часто не имеют видимых признаков у диких животных, но могут оказывать негативные эффекты через поколения. Зараженные животные часто имеют слегка уменьшенные размеры тела, а их потомство имеет более трудный старт в жизни.

Команда ученых из Института зоологии и исследований дикой природы им. Лейбница (Leibniz-IZW), Берлинского технического университета и Потсдамского университета впервые показала, что снижение репродуктивного успеха связано с измененным поведением при перемещении: зараженные скворцы имеют меньший радиус действия, что ограничивает их доступ к высококачественным кормовым местообитаниям.

Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. Ученые под руководством Мариуса Грабова и Стефани Крамер-Шадат из отдела экологической динамики Leibniz-IZW и Берлинского технического университета оснастили 29 скворцов (Sturnus vulgaris) из двух колоний в районе Уккермарк на северо-востоке Германии легкими высокоточными передатчиками системы телеметрии ATLAS, измерили их тела и взяли небольшое количество крови у каждой птицы.

Одновременно они систематически наблюдали за гнездами в двух колониях в течение сезона размножения весной, регистрируя время и количество отложенных яиц, вылупившихся птенцов и слетков, а также измеряя тела птенцов в возрасте 15 дней.

Благодаря данным высокой пространственной и временной разрешающей способности от системы ATLAS ученые смогли точно отслеживать перемещения птиц-родителей и наблюдать, куда они летали в поисках пищи в течение первых 15 дней жизни их потомства. Это позволило связать поведение при перемещении с выбором кормовых местообитаний и репродуктивным успехом.

Анализы крови, проведенные профессором Ральфом Тиедеманном, заведующим кафедрой эволюционной биологии / систематической зоологии Потсдамского университета, показали, что 11 из 29 взрослых скворцов были инфицированы кровяными паразитами (Haemosporidia), вызывающими так называемую птичью малярию. Как правило, эти инфекции приводят к снижению работоспособности, что может объяснять ограниченные паттерны перемещения зараженных животных.

Грабов, Крамер-Шадат и их коллеги впервые смогли показать на примере дикой природы, какие последствия это снижение работоспособности имеет на поиск пищи в период размножения и как это влияет на потомство.

Потомство зараженных птиц весит на 12% меньше

Статистические анализы показали четкую корреляцию между физическим состоянием молодых скворцов и инфекцией родителей. Зараженные птицы тратили меньше времени на поиск пищи и оставались ближе к гнезду. Это вынуждало их быть гораздо менее разборчивыми в выборе кормовых местообитаний по сравнению со здоровыми сородичами.

Они кормились чаще на пахотных землях, которые менее продуктивны для скворцов, чем на лугах, где скворцы лучше способны находить пищу, например, личинок жуков. Предположительно, поэтому они могли кормиться реже и добычей более низкого качества, что отражалось в худшем общем физическом состоянии зараженных взрослых скворцов.

Хотя это не оказывало доказуемого влияния на количество отложенных яиц или вылупившихся птенцов, оно оказывало выраженное негативное влияние на физическое состояние и, следовательно, на вероятность выживания молодых скворцов: потомство зараженных родителей было в среднем на 12% легче, чем потомство незараженных родителей.

Правдоподобное объяснение снижения репродуктивного успеха и шансов на выживание

Животные, зараженные кровяными паразитами, часто не проявляют видимых симптомов, и популяции животных кажутся здоровыми, хотя инфекции действительно оказывают негативное воздействие на хозяина. Типичными симптомами этих так называемых субклинических инфекций являются вялость или ограниченный радиус действия. Эти эффекты часто незначительны, но имеют важные последствия для успеха поиска пищи особями и, следовательно, для их размножения или выживания.

«Впервые нам удалось установить логически последовательную цепочку определяющих факторов и показать статистически четкие причинно-следственные связи», — говорит первый автор Грабов, аспирант Leibniz-IZW в аспирантуре «BioMove» под руководством профессора Флориана Ельча из Потсдамского университета.

«Надежные корреляции между инфекцией, радиусом действия, выбором кормового местообитания и худшей физической формой родителей и молодняка дают правдоподобное объяснение недостаткам молодых скворцов в начале их жизни и, следовательно, их более низким шансам на выживание. Это позволяет нам показать, что даже инфекции, которые не видны сразу, могут иметь серьезные последствия через поколения».

Система отслеживания ATLAS позволяет получить точное представление о перемещении и поведении

Высокоразрешающая телеметрическая система ATLAS была разработана в Еврейском университете в Иерусалиме и Тель-Авивском университете и записывает точные данные о положении животных каждую секунду с помощью ультралегких передатчиков. ATLAS расшифровывается как «Advanced Tracking and Localization of Animals in real-life Systems» и является так называемой системой обратного GPS-отслеживания.

Это означает, что передатчики животных только отправляют закодированный сигнал, а их положение записывается и вычисляется местными антеннами на месте. Это позволяет делать передатчики меньше и легче. С другой стороны, эта система требует наличия антенной инфраструктуры на местном уровне.

В текущих исследованиях в рамках аспирантуры BioMove это обеспечивается большим количеством местных сторонников в районе Уккермарк, которые оказали большую поддержку в установке антенных площадок для системы и отлове скворцов.