Птахи кагу навчились виживати на ґрунті, забрудненому важкими металами

Птахи кагу навчились виживати на ґрунті, забрудненому важкими металами

Концентрацію важких металів в живих організмах нерідко використовують як показник рівня антропогенного забруднення навколишнього середовища. В місцях проживання кагу — невеликого нелітаючого птаха з острова Нова Каледонія — ґрунт має вулканічне походження і природно насичений важкими металами. Висока концентрація цих металів виявлена і в пір'ї кагу — навіть більше, ніж у птахів, що мешкають в умовах антропогенного забруднення. Можливо, кагу мають специфічні адаптації до таких умов існування.

В останні кількасот років діяльність людини супроводжується інтенсивним забрудненням навколишнього середовища. У міру того, як розвивався технічний прогрес і люди освоювали нові елементи періодичної таблиці, кількість і різноманітність шкідливих речовин, що потрапляють в природу у вигляді відходів і через недоліки очисних систем, сильно зросла. Серед таких речовин є і важкі метали. Деякі з них — селен, хром, марганець, залізо, кобальт і нікель — необхідні в невеликих концентраціях і беруть участь у процесах метаболізму, але у високих концентраціях вони токсичні. Інші — ртуть, кадмій і свинець — не відіграють корисної ролі в біологічних процесах і шкідливі в будь-якому випадку.

Важкі метали поступово накопичуються в організмі і при цьому важко виводяться, тому за їх концентрацією в рослинах і тваринах можна судити про рівень промислового забруднення навколишнього середовища. Особливо часто у зв'язку з цим вивчають види, які займають вершини трофічних пірамід. Серед птахів це переважно хижі (орли, яструби або сови) і морські (наприклад, буревісники, баклани або олуші).

Але є на нашій планеті місця, природним чином забруднені важкими металами. Особливо багаті на них ультрамафічні формації. Вони відносяться до вулканічних порід, утворених лавами і осадовими породами. Зазвичай такі породи не мають значущої ролі і займають невеликі площі. Винятком є розташований в Тихому океані острів Нова Каледонія. Тут ультрамафічний ґрунт — результат вивітрювання продуктів вивержень вулканів — займають близько третини території.

В Новій Каледонії мешкає цікавий ендемічний вид птахів — кагу (Rhynochetos jubatus). Це наземні нелітаючі птахи величиною приблизно з ворону. Живуть групами (від 2 до 7 птахів), що складаються з пари, яка розмножується, і її нащадків. Тобто для кагу характерне комунальне гніздування: молоді птахи зазвичай залишаються на території батьків і після досягнення зрілості. Хоча кагу — виводкові птахи (пташенята здатні самостійно годуватись майже одразу після вилуплення), батьки підгодовують пташенят ще близько двох місяців після того, як ті залишають гнізда. Помічники (птахи, які не розмножуються) в насиджуванні і вигодовуванні пташенят участі не беруть. Але вони допомагають парі, яка розмножується, захищати територію від сусідів.

Харчуються кагу головним чином земляними (або дощовими) хробаками (Oligochaeta). Ті ж, у свою чергу, споживають землю і тому накопичують в собі важкі метали. Осілий наземний спосіб життя і особливості харчування дозволяють припустити, що концентрація важких металів в організмі кагу може бути високою.

Для перевірки цього припущення група вчених з Польщі, Японії, США та Німеччини вивчала популяцію кагу, яка живе в лісі, зростаючому на ультрамафічному ґрунті з високим вмістом заліза, хрому, нікелю, марганцю і кобальту. Вчені зібрали в дикій природі 38 зразків пухового пір'я кагу (в кожному зразку близько десяти пір'їн) і 5 зразків махового пір'я. Виявилось, що концентрація металів в пуховому пір'ї і в очині махових пір'їн приблизно однакова, а ось в опахалах махових пір'їн вона вища. Зависока концентрація в опахалі, швидше за все, обумовлена зовнішнім забрудненням (тобто метали потрапили туди безпосередньо із зовнішнього середовища, а не з організму птаха) і є артефактом. Що стосується пухового пір'я і очинів, то ці утворення зверху прикриті і тому менш схильні до дії зовнішнього середовища (пухове пір’я розташоване під контурним, яке «одягає» птаха зверху, а очин махового пера знаходиться майже цілком під шкірою).

Отримані результати вчені порівняли з даними, відомими для інших видів птахів (здебільшого, в умовах антропогенного забруднення) — всього в порівнянні брало участь 77 видів. З’ясувалось, що в пір'ї кагу відразу 7 елементів мають концентрацію вищу від середньої у інших вивчених птахів. Для різних металів це перевищення варіює від 1,2 (для цинку) до 21 разів (стронцій). І це при тому, що вміст важких металів у інших видів частіше аналізували в умовах антропогенного забруднення.

Відомо, що важкі метали, накопичуючись, можуть негативно впливати на організм птахів. Хоча таке хронічне отруєння, можливо, впливає і на здоров'я дорослих птахів, найбільше це відбивається на потомстві. Так, показано, що самки птахів, в організмі яких підвищена концентрація важких металів, розмножуються менш успішно. Вони відкладають менше яєць, причому у їх яєць більш тонка шкаралупа. Крім того, збільшується ембріональна смертність.

Не виключено, що подібне спостерігається і у кагу. При попередньому порівнянні двох популяцій цього виду, одна з яких мешкає на ультрамафічному ґрунті, а інша на «звичайному» (і, відповідно, ці птахи мають меншу концентрацію важких металів у пір'ї), виявилось, що друга в середньому успішніша в справі розмноження. Якщо перші за рік вирощують в середньому 0,5 пташеня, то другі — близько двох. Хоча не можна виключати, що цей ефект може бути пов'язаний з чимось іншим, а не з впливом високих концентрацій важких металів.

Кагу не літає і веде осілий спосіб життя. Значить, цей вид якимось чином пристосувався жити на ґрунті з високою концентрацією важких металів. Хоча, можливо, це і має якісь негативні ефекти. Між тим, ці птахи можуть успішно виживати в такому середовищі і роблять це вже багато тисяч років. А питання про те, яким чином важкі метали впливають на кагу, ще потребує додаткового вивчення.

X

Вхід

Завантажую...