Стервятники Турции эволюционировали, чтобы иметь наиболее точно настроенное обоняние среди почти всех птиц, что также позволило им быть самым вездесущим из всех 23 видов стервятников в мире - это согласно важному новому исследованию, в соавторстве с Исследователь Смитсоновского института и эксперт по стервятникам Гари Грейвз.
Это исследование является первым, которое окончательно доказывает - посредством трудных для проведения сравнительных анатомических исследований и гистологии - то, что издавна догадывалось наблюдателями за птицами: что высокорослый стервятник не имеет себе равных, когда речь заходит о переходе к еде по запаху в одиночестве.
Без этих стремительных падальщиков земной шар потенциально мог бы наблюдать за большей распространенностью болезней или эпидемий и, более точно, за счет большего количества тел вдоль шоссе и обочин.
Десять лет назад массовое вымирание эндемичных видов стервятников в Индии и Пакистане свидетельствует о том, что может пойти не так, говорит Кейт Билдштейн, временный президент и директор Саркиса Акопиана по науке об охране природы в заповеднике Хок-Маунтин в Орвигсбурге, Пенсильвания. Поскольку птиц стало почти не существовать, собаки вступили в брешь и преуспели в падалью, которая ранее была поглощена стервятниками. Никто не уверен, почему собаки не пострадали от артрита у мертвого скота, который, как было установлено, вырубал стервятников. Но популяция собак взорвалась, как и распространение бешенства. Ежегодно около 30 000 индейцев умирают от бешенства, причем большинство случаев вызвано укусами собак. Ученые считают, что неспособность контролировать смертность от бешенства среди людей связана с потерей стервятников, говорит Бильдштейн.
Бумага Грейвса и его коллег должна дать людям еще одну причину для уважения стервятников, говорит Бильдштейн. «Это очень важный отчет», - говорит он, добавляя, что «это хлопотливый ответ» на вопрос о том, действительно ли у грифов ( Cathartes aura ) превосходное обоняние.
Без этих стремительных падальщиков земной шар потенциально мог бы наблюдать за большей распространенностью болезней или эпидемий. (Викимедиа Коммонс / Кевин Коул) Стервятники - это хищники, но, в отличие от черного стервятника ( Coragyps atratus ), они, по-видимому, в основном не используют визуальные подсказки, чтобы определить местонахождение следующей еды. Но это не было решенным вопросом, и специалисты по птицам - возвращаясь ко временам прославленного орнитолога Джона Джеймса Одубона в середине 1800-х годов - обсуждали, как эти виды обнаруживают падаль.
В 1960-х годах Кеннет Стейджер, старший куратор орнитологии в Музее естественной истории округа Лос-Анджелес, совершил прорыв. Анатомические исследования, которые он провел, показали, что у стервятников индейки была чрезвычайно большая обонятельная луковица - область мозга, ответственная за обработку запахов, - говорит Грейвс, хранитель птиц в Смитсоновском национальном музее естественной истории в Вашингтоне, округ Колумбия.
Но споры о том, как птицы это делали, бушевали, главным образом потому, что никто не смог показать на микроскопическом уровне, что большие обонятельные луковицы стервятника дают какое-то преимущество в отделе запаха.
Как и постапокалиптические живые мертвецы, бродящие по земле в фильмах о зомби, ученым нужны свежие мозги, чтобы точно определить, что происходит внутри увеличенной обонятельной луковицы стервятника.
Свежий мозг получить нелегко, говорит Грейвс. Стервятники защищены законом от охоты, и требуется специальное разрешение для сбора птиц для научных исследований. Учитывая его миссию, Смитсоновский институт получил такое разрешение, но даже в этом случае стервятники не часто преднамеренно казнены.
Мозг стервятника индейки имеет в два раза больше митральных клеток, чем черных стервятников, несмотря на то, что он на одну пятую меньше. (EOL / Wikimedia Commons / Shravans 14) В 2012 году, однако, Грэйвс узнал о законной операции по выбраковке Министерства сельского хозяйства США, которая должна была быть проведена в аэропорту Нэшвилла. Он решил, что это был шанс извлечь максимум из неудачной ситуации. Он и несколько его коллег загрузили фургон и установили мобильное подразделение по вскрытию трупов на складе возле аэропорта. «Мы были там, чтобы получить трупы, от которых обычно избавлялись», - говорит Грейвс.
В течение пяти дней исследователи обрабатывали птиц по мере их поступления. Мозги удаляли, а головы сохраняли в формальдегиде. Они будут добавлены в коллекцию Смитсоновского института, что сделает редкий товар доступным для исследователей для будущих поколений.
Грэйвз и его коллеги также работали быстро, чтобы взять сотни срезов мозга и починить их для микроскопического исследования.
В своем исследовании, опубликованном онлайн в Scientific Reports 12 декабря, они сообщили, что в среднем стервятник индейки имеет обонятельную луковицу, которая в четыре раза больше, чем у черного стервятника, и, по сравнению со 143 другими видами, луковица значительно больше по сравнению с объемом мозга.
Кроме того, стервятники индейки имеют в два раза больше митральных клеток, чем черные стервятники, несмотря на то, что мозг на одну пятую меньше. Митральные клетки, которые встречаются у всех животных, помогают передавать информацию об обонянии в мозг и служат показателем чувствительности обоняния. Этот микроскопический вид был важен, потому что нет опубликованных данных о количестве митральных клеток в обонятельных луковицах птиц, говорят Грейвс и его коллеги в исследовании.
«В абсолютных цифрах у стервятника индейки больше митральных клеток, чем у любого другого измеренного вида», - говорят авторы, отмечая, что они провели сравнительные исследования с 32 видами из 10 различных птичьих отрядов.
Хотя, учитывая полевые наблюдения, это не может быть большим сюрпризом, что у стервятника гораздо большая обонятельная луковица, «это утешительно», говорит Бильдштейн. Он также был впечатлен тем, что исследование Грэйвза смогло определить, что черные стервятники не имели лучшего зрения по сравнению со стервятником, как считалось ранее.
Грейвс и его коллеги постулируют, что эоны назад, когда Cathartes и Coragyps разошлись, благодаря «расширению своей обонятельной системы, стервятник смог занять новую сенсорную нишу среди стервятников, которые зависели от обоняния».
Птицы «чувствуют запах очень разбавленных струй летучих газов в воздушной колонне на высоте сотен футов над землей», - говорит Грейвс, добавляя, что «кружат, как кровавые гончие, в поисках источника запаха».
Это обоняние и превосходная способность находить пищу в лесах и джунглях с закрытыми пологами (в отличие от черных и многих других стервятников, которые не могут видеть падаль в этих ситуациях), «вероятно, способствовало тому, что стервятник индюка получил наиболее широкое распространение любой вид стервятников в мире », - говорят Грейвс. По данным лаборатории орнитологии Корнелла, по всему миру бродит около 18 миллионов стервятников.
Бильдштейн согласен с выводами Грейвса. Он считает, что превосходное обоняние стервятника - это «ключевое новшество» в эволюции его видов.
В будущем Грэйвз надеется еще глубже изучить обоняние стервятника. По его словам, одна из возможностей исследования - определить, могут ли обонятельные рецепторы в геноме птицы отличаться от рецепторов других птиц, людей или других млекопитающих.
Грэйвз также заинтересован в том, чтобы выяснить, что на самом деле обнаруживают стервятники в этих запахах. «Запах смерти довольно сложен», - говорит он, отмечая, что в нем присутствуют сотни химических веществ. Неясно, используют ли стервятники индейцев какой-то определенный аромат или, возможно, коктейль запахов.
По словам Грейвза, важно продолжать изучать огромных птиц, у которых могут быть шестифутовые размах крыльев. Они «постоянно убирают всевозможные вещи, которые могут вызвать болезни людей и скота», говорит он, и спасают дорожные департаменты миллионы за счет уничтожения дорог.
Люди, как правило, не знают о той ценной работе, которую выполняют птицы, когда они занимаются своими обычными делами. «Они просто делают то, что делали миллионы лет», - говорит Грейвс.
