Меланизм – стратегия выживания (индустриальный меланизм

Какое значение в жизни животных имеет окраска? Без преувеличения можно сказать - огромное. Когда речь идет о криптической
окраске (иногда ее называют маскирующей), или расчленяющей (делающей животное незаметным на фоне ландшафта), или предостерегающей, и других формах защитных окрасок - здесь все понятно, поскольку они помогают животным избежать неминуемой гибели. Однако встречаются в окраске животных феномены, которые, безусловно, являются приспособительными, но объяснить их значение бывает довольно сложно. Примером такого феномена являются случаи индустриального меланизма - повышения доли темно окрашенных форм в тех индустриальных районах, где ранее встречались преимущественно светлые формы.

Явление меланизации (меланин - пигмент черного цвета) хорошо изучено на примере бабочек в Великобритании, когда окраска имеет покровительственное значение для той или иной формы на темной или светлой коре дерева. При этом в сельскохозяйственных районах гибнут в основном темные особи, а в задымленных промышленных районах - светлые. Известны случаи, когда меланизация популяции животных носит сезонный характер. Так, например, у двухточечной божьей коровки темные формы обладают меньшей жизнеспособностью в зимнее время, в то время как летом они раньше приступают к размножению и характеризуются более высокой репродуктивной активностью. Характерен для божьей коровки и промышленный меланизм - в городских районах частота встречаемости меланистических особей значительно выше, чем в сельской местности.

Иногда жители городов, сами того не замечая, формируют облик животных. В Глазго, в районах с высоким уровнем жизни, жители предпочитают домашних кошек светлых фенотипов, а в двух районах с низким уровнем жизни преобладают кошки темной окраски. В Техасе сельские популяции кошек выглядят более светлыми, чем городские.

В последние 30-40 лет сформировался и стал обычным практически во всех городах мира меланизм городского (синантропного) сизого голубя - в большинстве своем он совсем уже не сизый, а черный. Сизые голуби в городах настолько обычные птицы, что изменения их окраски за последние десятилетия остались для большинства жителей незамеченными.

Дикий тип сизого голубя строго консервативен по окраске. В диких популяциях всегда сохраняется мономорфная (единообразная) окраска оперения. Голова птицы окрашена в темно-сизый цвет, шея имеет зеленоватый металлический блеск, передняя часть спины серо-сизая, задняя - светлее. Поперек поясницы проходит белая полоса. Маховые перья сизые, темнеющие к своей вершине. Кроющие перья крыла светло-сизые и поперек их от маховых проходят две черные полоски. Клюв у птиц черный, а ноги красные.

У городских голубей встречаются самые разнообразные окраски. Во-первых, существует полный спектр переходных форм от сизых птиц с небольшим количеством черных пятнышек на светлых крыльях до абсолютно черных, похожих по окраске на грачей. Во-вторых, встречаются птицы, имеющие белое оперение на любых частях тела. И, наконец, есть птицы, имеющие красноватое, сиреневатое или коричневатое оперение.

Почему же окраска городских голубей так разительно отличается от окраски их диких сородичей? Потому, что все городские голуби ведут свое происхождение от домашних голубей, отличавшихся от своих диких прародителей многообразием пород и окрасок. Но ведь еще Дарвин доказал, что если скрещивать голубей различных окрасок, то их потомки должны иметь окраску дикого типа, т.е. сизую. Так оно и было поначалу. Но откуда же тогда взялись меланисты? Рассмотрим причину этого явления на примере Москвы.

В конце XIX в. голубиных охотников и голубей в Москве было множество. Часть голубей разлеталась, дичала и приспосабливалась к быту большого города. До 1917 г. голубь был в Москве одной из самых массовых птиц. Обилие лошадей, многочисленные фуражные и продовольственные лавки, подкормка у церквей - все это позволяло существовать огромным голубиным стаям. В тяжелые в продовольственном отношении 1917-1922 гг. голуби вымерли в Москве почти полностью, отчасти были выловлены и истреблены. Позднейший период закрепил положение, т.к. конный транспорт постепенно исчез, исчезли и фуражные лавки, погрузка зерна сосредоточилась в немногих точках города, где и сохранились небольшие популяции голубей. Правда, в конце 30-х гг. еще встречались довольно большие стаи. Так, на чердаках фабрики "Большевик" до 1941 г. жило несколько сот сизых голубей, которых кормили рабочие фабрики.

Во время войны 1941-1945 гг. голуби изредка встречались на товарных станциях. Нескольких птиц подкармливали крошками на подоконниках на Арбате.

В послевоенные годы восстановление численности сизых голубей поначалу шло медленно. Птицы гнездились преимущественно на
7-8-этажных административных зданиях с большим количеством лепных украшений, с балконами, карнизами. На домах "кооперативных строек" первой пятилетки голуби не гнездились из-за отсутствия наружных украшений и крупных вентиляционных отдушин. Питались птицы в основном тем, чем их подкармливали люди. Большинство пар давали три выводка. В начале 1950-х гг. сизые голуби обитали на 195 улицах и переулках в пределах Садового кольца. В это же время была описана их окраска - она изменялась в ряду форм от типичной сизой до черной матовой с различными вариациями. Но наиболее распространенной была рябая с большим количеством бело-серых вкраплений, встречались частичные альбиносы, бурые, сиреневые и пегие голуби-чеграши, происходящие от гибридов с домашними.

В 1956 г. исполком Моссовета вынес решение № 48/17 "О завозе и разведении в Москве голубей к VI Всемирному фестивалю молодежи и студентов". Было решено организовать подкормку и продажу корма для голубей в пяти точках в центре города. Вывешивались дорожные знаки "Осторожно, голуби!", подкормочные площадки огораживались рейками. Директорам трестов столовых было дано указание подкармливать голубей хлебными отходами. К марту 1958 г. число подкормочных площадок увеличилось до 113, в день с лотков продавалось до 700 кг зерносмеси. Помимо этого спецмашины горветотдела разбрасывали до 700 кг зерна еженедельно.

В результате двухлетней работы численность голубей резко увеличилась. В ноябре 1957 г. члены юношеской секции ВООП подсчитали, что в Москве обитают более 8 тыс. голубей, а учет, проведенный силами ветслужбы в октябре 1958 г., показал, что количество сизых голубей увеличилось до 35 тыс. особей. За 1958 г. в Москве было построено 25 сооружений для гнездования голубей, так называемые голубятни-вольницы.

Произошли изменения и в поведении голубей - из птиц "подоконных", кормящихся на подоконниках, они превращались в наземных. И еще одно важное изменение затронуло внешний вид птиц. В первые годы после фестиваля в стаях увеличился процент пестрых особей, появившихся от скрещиваний с одичавшими декоративными голубями, выпущенными в дни фестиваля. В 60-70-е гг. резко увеличились численность и площадь расселения сизого голубя. К концу 70-х гг. голуби распространились не только по всем городам СССР, но поселились и в сельских районах. Одновременно с этим шло формирование меланистического типа окраски: светлоокрашенные и пестрые птицы из поколения в поколение вытеснялись из популяций и в процентном отношении их становилось гораздо меньше, чем темноокрашенных.

В настоящее время численность голубей стабилизировалась. Рост численности и плотности поселения голубей происходит при изобилии кормовых ресурсов. Так, например, за лето птиц становится в 3-4 раза больше - легко доступен корм из мусорных ящиков, вызревают семена трав. Но уже в декабре численность птиц резко снижается. Многие птицы не успевают собрать достаточно корма за короткий зимний день, начинаются истощение и сопутствующие этому массовые заболевания птиц. Как черные, так и светлые особи погибают в равной степени, - неблагоприятные условия одинаково действуют на те или другие формы.

Для того чтобы ответить на вопрос, по какой причине темные формы стали более распространенными, в течение 20 лет проводились исследования всех особенностей жизни сизых голубей.

Прежде всего были собраны и проанализированы данные по геногеографии. Учеты по распределению окрасочных классов птиц были проведены по всей территории Восточной Европы и Северной Азии в пределах границ бывшего СССР, а также в некоторых странах Западной Европы, Северной и Южной Африки. Оказалось, что частота встречаемости меланистических особей напрямую зависит от плотности населения птиц: чем теснее, скученнее живут в колониях птицы, тем больше в них особей черной окраски. Меланисты распространены не только в городах, но и в сельской местности, т.е. во всех синантропных колониях, а вот в дикой природе они не встречаются. В сравнительно недавно завоеванных местообитаниях, как правило, более высок процент голубей цветных, пестрых окрасок.

Затем были изучены все стадии жизненного цикла голубей, начиная с периода ухаживания. К началу февраля в колониях остаются самые выносливые, успешно перезимовавшие особи. В солнечные февральские дни можно наблюдать токовое поведение голубей. В это время формируются новые гнездовые пары, а в парах, сохранившихся с прошлого сезона размножения, самцы начинают активно ухаживать за самками. Выяснилось, что у голубей наблюдается положительная ассортативность скрещивания, т.е. партнер в паре предпочитает себе подобного, например, сизый - сизого, пестрый - пестрого. Положительная ассортативность скрещивания имеет огромное значение для сохранения редких комбинаций генов в генофонде популяции, т.к. при этом редкие фенотипы голубей оказываются защищенными и не вытесняются полностью из колоний.

Гнездятся голуби одиночно, если это какая-нибудь узкая ниша здания, карниз, выступ, или большими гнездовыми колониями на чердаках. Более всего им подходят высокие чердаки, где много балок и перекрытий. У каждой пары - своя территория, пусть очень маленькая, но ее границы соблюдаются соседями неукоснительно. В одной из колоний голубей в течение 10 лет наблюдали за расположением гнезд пар с различными окрасками и выяснили, что сизые пары склонны к уединенному гнездованию, а меланистические, наоборот, терпимы к соседям и хорошо уживаются в плотных скоплениях. Сизые особи активно конкурируют за место для гнездования, они более агрессивны, им необходима большая защищаемая территория. Даже в зимних скоплениях птиц на ночевках эти особи стараются занять более уединенные места.

Для оценки поведения птиц разной окраски при кормлении были проведены наблюдения по специальному маршруту от станции метро "Комсомольская" (в этом месте три вокзала, избыток пищевого мусора), где обитали многочисленные сильно меланизированные стаи голубей, до станции метро "Чистые пруды", где тоже обитали громадные стаи птиц. Оказалось, что сизые особи в поисках пищи покидают переуплотненные скопления и предпочитают изолированные дворики.

Таким образом, взаимоотношения между особями разных фенотипов в колонии не сводятся просто к конкуренции за гнездовую
территорию, а имеют более общий характер адаптации к среде.

Главное, что отличает популяции голубей, связанные с человеческим жильем, от диких, - более высокая плотность популяций вследствие изобилия корма и возможность совместного гнездования большего количества птиц. Все это влечет за собой усиление взаимодействий между особями как в самой колонии, так и при добыче пищи.

Все рассмотренные выше особенности поведения голубей сизой окраски свидетельствуют о том, что они более склонны к одиночному образу жизни в сравнении с меланистическими особями. Поэтому сизые особи покидают переуплотненные чердаки, разлетаясь на новые места гнездовий, и первыми осваивают новые подходящие для гнездования местообитания.

Конечно, нет оснований считать, что все различия в комплексе поведенческих реакций связаны с различиями в пигментации. Известно, однако, что у голубей с различной пигментацией различаются такие влияющие на тип реакций параметры, как уровень гормонов. Поэтому можно предполагать, что связь между окраской и поведением достаточно глубока и обусловлена действием ряда наследственных факторов.

Характерный для сизых голубей поведенческий стереотип ограничивает рост численности их городских популяций, чего нельзя сказать о меланистах, менее агрессивных, более терпимых к соседям. В то же время меланисты не способны полностью вытеснить сизых особей из колоний, поскольку всегда остаются пригодные для размножения сизых голубей изолированные территории, на которых они за репродуктивный период эффективно восстанавливают свою численность. А потом? Потом все птицы все равно попадают в переуплотненные стаи - зимовочные, где сталкиваются с инфекционными заболеваниями, например с губительным для голубей орнитозом. Орнитоз передается при тесных контактах птиц друг с другом и распространяется при высокой плотности популяции. Птенцы же меланистов, живущие в условиях постоянной высокой плотности, проходят отбор на устойчивость к этому заболеванию.

Таким образом, уровень меланизации зависит от кормовых ресурсов и числа мест для гнездования, определяющих плотность и общую численность популяции, а также от жизнеспособности особей данного фенотипического класса. Большая терпимость меланистов к собратьям обуславливает их распространение в городах.

Другие записи

10.06.2016. Материалы III Международного симпозиума по охране окружающей среды
выступающие - Молодые ученые-экологии А.Е.Александров и др. "Вопросы охраны окружающей среды на заводах товарного бетона". Для снижения отрицательного воздействия на экологическую обстановку города разработан…
10.06.2016. Леса, растущие в море (особенности мангрового биоценоза)
Урок биологии в 11-м классе по теме «Основы экологии» или урок экологии в 9-м классе по теме «Экосистемы» Урок целесообразно проводить в пять этапов. I. Самостоятельное изучение теоретического материала. Материал…
10.06.2016. ИНЖЕНЕРНАЯ ЗАЩИТА ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Московский Государственный Университет инженерной экологии - центр экологической науки России. Материалы международных конференций 1. Экологические проблемы мегаполисов.В.Ю.Рыжнев и др."Российские экоаналитические…
10.06.2016. Заповедники
Заповедники - образцы нетронутой, дикой природы - по праву называют природными лабораториями. Они особенно нужны нам сейчас, когда мы должны понять направления изменений природной Среды под влиянием…
10.06.2016. Герпетофауна Москвы и проблема выживания земноводных и пресмыкающихся на урбанизированных территориях
Специфика обитания земноводных и пресмыкающихся в урбанизированной среде определяется особенностями биологии этих животных. Это в первую очередь их тесная связь с определенными биотопами и высокая зависимость…