Хищник выбирает подходящую жертву по запаху ее микробиоты

Русская псовая борзая с добычей. Фото с сайта promislovik.info/oxota-s-russkoj-psovoj-borzoj

Принято считать, что хищник является регулятором численности и благополучия популяции жертвы. Какую жертву выбирает хищник: слабое, больное и легкодоступное животное или, наоборот, здоровую упитанную жертву? Довольно сложно выяснить это, наблюдая за животными в природе. Практически невозможно зафиксировать и тем более исследовать всех жертв хищника, чтобы потом оценить состояние популяции до и после изъятия (элиминации) животных хищником. Авторы задались целью изучить вопрос избирательной элиминации и сделали это оригинальным способом. Для исследования применили методику сравнения жертв, отобранных и добытых хищником (группа «отлов») и животных, отстрелянных охотниками (группа «отстрел»). В качестве модели хищника выбрали борзых собак разных пород: русская псовая (заглавная иллюстрация), хортая, грейхаунд.

Эксперименты в поле заключались в отслеживании характеристик преследования борзыми добычи (зайцев, сайгаков) с помощью GPS-трекеров, и оценка возможности изменения параметров движения при наличии обонятельных стимулов микробного происхождения. Добычу собак («отлов») и охотников («отстрел») сравнивали по ряду характеристик:
половой и возрастной состав;
состояние внутренних органов (сердце, легкие, почки, жировая капсула, подкожные рубцы, и др.) оценивали в ходе патологоанатомического вскрытия;
количество микроорганизмов на добытых животных (по специальной методике – определение микрофлоры отпечатка носового зеркальца на мясопептонном агаре).

Успешность охоты – доля поимок добычи от числа преследований (для охотника-человека это доля убитых зайцев от числа вспугнутых в радиусе 50 м) – довольно низка для хищников как в природе, так и в эксперименте с охотничьими собаками. Так, лишь 12% зайцев и 27% сайгаков были отловлены собаками, против 70-88% и 100% отстрелянных охотниками. Неудачные попытки хищников можно рассматривать не только как невозможность поймать жертву, но и как результат предварительной оценки хищником жертвы и ее отторжение. Прекращение охоты хищника может происходить после начала преследования и даже после нескольких попыток атаки. Что стоит за окончательным выбором хищника? В эксперименте с GPS-трекерами для борзых собак показано, что успех атаки не связан с преимуществом (или недостатком) в скорости хищника. Установлено, что длина, длительность и максимальная скорость успешных и безуспешных преследований не различаются. Более того, повышение скорости не влияет на успешность атаки. Дело в том, что борзые собаки, использованные в экспериментах, существенно быстрее зайцев. Превосходство в скорости является причиной появления специального термина – угонка – это момент преследования, когда жертва, уступая в скорости, вынуждена прибегать к маневровым движениям, уходя от более быстрого хищника. Связь скорости собак разных пород (появление «угонки» при преследовании) с успешностью охоты этих пород не выявлена (рис. 1). Наблюдатели (исследователи) оказались не способны прогнозировать исход преследования, исходя из внешнего вида жертвы, ее перемещений. Собаки могли преследовать довольно крупных, упитанных животных, находящихся в головке стада (для сайгаков), т.е. совсем не тех, что рисует обывательское воображение – старых и больных животных. Сравнение добычи борзых собак и охотников дало интересные результаты. Оказалось, что пойманные собаками зайцы («отлов») крупнее и взрослее тех, что добыты охотниками («отстрел»). Более того, в группе «отлов» преобладают самцы, а среди отстрелянных зайцев соотношение близко к 1. А вот группы сайгаков, добытых разным способом, не отличаются по этим параметрам. Из этих результатов авторы делают вывод, что для хищников визуальные маркеры не столь существенны для окончательного выбора жертвы.

Рис. 1. Превосходство в скорости (угонки) и поимки у борзых трех пород. n – число собак; m – число преследований, в которых участвовали собаки данной породы (часть собак участвовала в нескольких преследованиях). (Иллюстрация из обсуждаемой статьи)

Отличаются ли по состоянию здоровья животные из групп «отлов» и «отстрел»? Для ответа на этот вопрос были проведены патологоанатомические исследования добытых животных. У всех сайгаков, взятых собаками, при вскрытии были обнаружены отклонения в состоянии внутренних органов, а среди отстрелянных только у трети. Среди признаков неблагополучия здоровья обнаружены полиорганные нарушения, подкожные рубцы, следы травм (рис. 2). Тем не менее животные с этими нарушениями имели внешний вид вполне здоровых особей, не отличались ни по весу, ни по размеру, ни по поведению от других особей стада. То же самое обнаружили и у зайцев: отловленные борзыми животные отличались меньшей величиной жировой капсулы почек, имели подкожные рубцы от старых травм. Эти результаты наводят на мысль о том, что хищники (в данном случае собаки) могут каким-то образом избирательно изымать менее благополучных особей, хотя внешние признаки таких животных не выдают.

Рис. 2. Результаты патологоанатомического исследования сайгаков и зайцев, добытых борзыми (отлов) и отстрелянных резидентными охотниками (отстрел). а – частота регистрации отклонений состояния по группам органов у сайгаков; б – частота регистрации подкожных рубцов у сайгаков; в – величина жировой капсулы почек у зайцев-русаков. (Иллюстрация из обсуждаемой статьи)

Итак результаты этих и других экспериментов показали, что при низкой успешности преследований есть высокая степень избирательности, (почти) не зависящая от внешних признаков и параметров движения жертвы. Естественно предположить, что обоняние хищника играет здесь важную роль. Серия экспериментов по распознаванию запаха микрофлоры с поверхности животных-жертв показала, что этот запах определяет характер движений охотничьих собак. С другой стороны, было показано, что здоровые и стрессированные животные отличаются по количеству микроорганизмов на поверхности кожи, и, следовательно, по испускаемому запаху.

Рис. 3. Встречаемость зайцев с разным количеством микроорганизмов в выборках отлов, отстрел и стресс (частичная иммобилизация). (Иллюстрация из обсуждаемой статьи)

Авторы статьи провели собственные исследования микробиоты зайцев из групп «отлов» и «отстрел», которые подтвердили начальную гипотезу исследователей. Действительно, количество микроорганизмов на единицу площади отпечатка у зайцев из группы «отлов» значимо больше, чем в группе «отстрел» и, чем у экспериментальных стрессированных животных (рис. 3). Таким образом, именно микробиота явилась маркером благополучия или неблагополучия жертвы. Хищник, стремясь соблюсти компромисс между собственными затратами на поимку абсолютно здорового животного и получением добычи несоответствующего качества (находящееся в терминальном состоянии животное, сильно истощенное животное), может ориентироваться на запах жертвы, который поможет ему принять правильное решение.

Смотрите другую работу авторов по теме на страницах «Журнала общей биологии»:
Эволюционная роль хищных млекопитающих и механизмы ее реализации, ЖОБ т. 76, №5, (и популярный синопсис авторов к статье)