КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ
Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Номер проекта 24-24-00131
НазваниеОценка влияния биотических факторов на проявления неравноценности особей в популяциях мелких воробьиных птиц
Руководитель Опаев Алексей Сергеевич, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова Российской академии наук , г Москва
Конкурс №89 - Конкурс 2023 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-101 - Зоология
Ключевые слова территориальное поведение, песня птиц, биоакустика, качество особи, теломеры, гемоспоридии, иммуноглобулины, воробьиные птицы
Код ГРНТИ34.33.27
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Известно, что индивидуумы различаются особенностями поведения, в частности – уровнем агрессивности в территориальном контексте. Мало понятно, с чем связаны и к чему приводят эти различия. А это необходимо для выявления ключевых характеристик особи, влияющих на её положение в социуме и структуру популяции в целом. Дело в том, что у многих животных территория является ключевой потребностью. Поэтому территориальное поведение выступает в качестве одного из детерминантов успеха размножения и индивидуального благополучия. Мы изучаем мелких воробьиных птиц. У многих из них территориальные отношения регулируются путем не только прямой агрессии, но также песенными «дуэлями». Поэтому анализ акустического поведения (наряду с агрессивным) составит важную часть нашей работы.
В предлагаемом проекте мы будем изучать проявления неравноценности особей, существенные для формирования и поддержания пространственно-этологической структуры популяции. Конкретно, нас интересуют причины индивидуальных различий в территориальном и акустическом поведении. Мы уже работали по этой тематике в рамках проекта РНФ 22-24-00001 (2022–2023 гг.), что позволило получить первые интересные результаты и наметить пути развития этой тематики. Основная наша модельная группа – разные виды пеночек рода Phylloscopus. В рамках данного проекта мы предполагаем расширить спектр модельных видов пеночек и географию исследований с тем, чтобы получить ответ на новый вопрос: как внешняя среда – именно, биотические факторы, в том числе социальные – влияют на индивидуальные особенности поведения и физиологии. Среди таких факторов основное внимание мы уделим паразитам крови птиц – гемоспоридиям. Нас будет интересовать, различается ли (и как?) влияние разных родов и/или видов гемоспоридий на поведение и состояние здоровья птиц в природных условиях? Отметим, что возможное дифференцированное влияние разных групп гемоспородий на птиц – фактически не изученная тема, имеющая не только фундаментальное, но и прикладное значение (например, в птицеводстве, при разведение редких видов в неволе и т.п.). Для изучения этого вопроса мы сравним популяции тех же либо близких сестринских видов пеночек, но обитающих в локациях, контрастных по фауне гемоспоридий. Видовое разнообразие гемоспоридий в целом растет с севера на юг. Поэтому данная проблематика приобретает особое значение в связи с изменением климата, способствующему движению ряда южных видов (в том числе – гемоспоридий) на север.
В предлагаемом проекте мы изучим многообразные взаимосвязи между (1) состоянием здоровья и «качеством» самца и (2) его агрессивным и акустическим поведением, направленным на защиту территории, в зависимости от (3) внешних факторов. В качестве внешних факторов мы будет использовать локальную плотность популяции как оценку внутривидовой конкуренции, а также видовой состав и зараженность птиц гемоспоридиями, с учетом видовой и родовой принадлежности последних. Для оценки «качества», здоровья и стрессированности особей мы будем использовать ряд метрик: длину теломер ДНК клеток крови, концентрацию иммуноглобулинов в сыворотке крови, «упитанность» и лейкоцитарную формулу.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Основная цель нашего проекта – выявить механизмы влияния внешней среды на индивидуальные особенности поведения воробьиных птиц на примере разных видов пеночек рода Phylloscopus. Среди факторов внешней среды основное внимание мы уделяем паразитам крови птиц – гемоспоридиям. Нас интересует, различается ли (и как?) влияние разных родов и/или видов гемоспоридий на поведение и состояние здоровья птиц в природных условиях? Это предполагает широкий географический охват исследований.
В 2024 г. основные полевые исследования проведены в двух районах: (1) республика Хакасия, Хакасский заповедник и (2) Китай, провинция Юньнань. Также мы продолжили обработку данных, собранных ранее в Хинганском заповеднике (Амурская область) и на Камчатке. Наши модельные объекты – это разные виды пеночек рода Phylloscopus. Основной полевой метод – эксперименты с трансляцией самцам записи конспецифичного пения. Такой эксперимент имитирует вторжение на участок самца-резидента посторонней особи и позволяет оценить индивидуальные особенности территориального поведения фокального самца. Далее фокальная особь по возможности отлавливается для взятия образцов крови. Для выявления паразитов крови мы анализируем мазки крови под оптическим микроскопом и проводим ПЦР-скрининг с последующим секвенированием положительных образцов.
В отчетный период мы занимались паразитами крови трех видов пеночек: камчатской таловки (Камчатка), голосистой пеночки (Амурская область) и тусклой зарнички (республика Хакасия). Максимальная доля зараженных самцов выявлена у камчатской таловки. Из 38 самцов этого вида заражены гемоспоридиями были 25 (66%). Существенно иная картина зараженности выявлена у голосистой пеночки и тусклой зарнички. У первого вида заражено всего 11% особей (n=44), а у второго – 15% (n=59). ПЦР-скрининг и анализ мазков крови показал, что у камчатской таловки превалирует род Leucocytozoon, при этом чем чаще всего встречается широко распространенная в Северной Палеарктике линия BT1. Вероятно, заражение этой линией происходит на местах гнездования. Кроме того, немногие особи камчатской таловки заражены паразитами из рода Plasmodium, а голосистой пеночки и тусклой зарнички – Haemoproteus. Заражение Haemoproteus и Plasmodium скорее всего происходит в областях с тропическим климатом на зимовках. Мы показали, что инфекция Leucocytozoon отрицательно сказывается на поведении, физиологии и, вероятно, выживаемости камчатских таловок. Подобного влияния не обнаружено при изучении паразитов голосистой пеночки и тусклой зарнички. Возможно два объяснения выявленным паттернам: (1) пеночки в силу особенностей своего поведения, биотопов и других причин редко заражаются на зимовках, либо (2) птицы заражаются на зимовках относительно часто, но значительная часть их гибнет и не возвращается на места гнездования. Второй вариант может быть связан с большим влиянием Haemoproteus и Plasmodium на организм птицы и/или с плохой адаптированностью пеночек к этим инфекциям. По нашему мнению, для ответа на эти вопросы очень важным выглядит изучение поведения и гемоспоридий южно-китайских пеночек: эти виды живут в более южных областях, где разнообразие гемоспоридий должно быть выше, чем в местах обитания «российских» пеночек, а паразитофауна иной.
В 2024 г. мы провели рекогносцировочные исследования в Китае с целью определения стационарных площадок, перспективных для дальнейшей работы, и сбора провизорных данных по местным видам пеночек. Мы работали в заповеднике Айлаошань. Здесь, благодаря помощи наших китайских коллег, была определена перспективная локация для дальнейшей работы. Это один из полевых стационаров заповедника, расположенный в самом центре горного хребта Айлаошань на высоте около 2600 м.н.у.м. В окрестностях стационара обычны четыре вида пеночек: серошапочная очковая пеночка Phylloscopus tephrocephlus, очковая пеночка Бианки Phylloscopus valentini, рододендровая пеночка Phylloscopus reguloides и белохвостая пеночка Phylloscopus intensior. Суммарно мы записали пение 60 самцов четырех видов (общая длительность записей более 7 ч). По этому материалу мы описали базовые особенности песенных репертуаров каждого из них. Эти данные необходимы для подготовки тестовых записей для планируемых в 2025 г. экспериментов с трансляцией конспецифичной песни. В 2025 г. мы планируем в первую очередь изучение двух близких видов очковых пеночек в Айлаошане: серошапочной и Бианки. А к концу 2025 г. мы планируем обобщить все собранные нами данные о поведении, паразитофауне гемоспоридий и взаимосвязи этих факторов для нескольких видов пеночек, которых мы изучали в последние годы в разных локациях: голосистая и светлоголовая Phylloscopus coronatus пеночки (Амурская область, Хинганский заповедник, 2021–2023 гг.), тусклая зарничка (республика Хакасия, Хакасский заповедник, 2023–2024 гг.), камчатская таловка (Камчатский край, 2022–2023 гг.), очковые пеночки серошапочная и Бианки (сбор данных планируется в 2025 г. в заповеднике Айлаошань, провинция Юньнань, Китай). Сравнительный анализ этих материалов позволит нам понять, различается ли (и как?) влияние разных родов и/или видов гемоспоридий на поведение и состояние здоровья птиц в природных условиях. Поскольку видовое разнообразие гемоспоридий растет с севера на юг, эта проблематика приобретает особое значение в связи с изменением климата, способствующему движению ряда южных видов (в том числе – гемоспоридий) на север.
Публикации
1.
Шишкина Е.М., Нгуен В.Л., Опаев А.С.
Vocal and territorial behaviour of Puff-throated Babbler, a South-Asian duetting passerine
Avosetta, Volume 48 (год публикации - 2024)
https://doi.org/10.30456/AVO.2024116
Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Основная цель нашего проекта – выявить механизмы влияния внешней среды на индивидуальные особенности поведения воробьиных птиц на примере разных видов пеночек рода Phylloscopus. Среди факторов внешней среды основное внимание мы уделяем паразитам крови птиц – гемоспоридиям. Нас интересует, различается ли (и как?) влияние разных родов и/или видов гемоспоридий на поведение и состояние здоровья птиц в природных условиях? Это предполагает широкий географический охват исследований.
В 2025 г. сбор данных в полевых условиях проводили в Китае (провинция Юньнань), Хакасии (Хакасский заповедник) и на острове Сахалин. Полевые исследования в провинции Юньнань проведены с 15 апреля по 15 мая. Основные работы (18 апреля – 6 мая) выполнены в центральной части горного массива Айлаошань на территории одноименного заповедника. Объектами исследования были три вида пеночек: серошапочная очковая пеночка (Phylloscopus tephrocephalus), очковая пеночка Бианки (P. valentini) и рододендровая пеночка (P. reguloides). Кроме того, кратковременные полевые исследования в окрестностях г. Шангри-Ла (провинция Юньнань, Китая) проведены 8–12 мая, где мы изучали китайский подвид тусклой зарнички (Phylloscopus humei mandelli). Основная задача всех этих исследований – экспериментальное изучение акустической коммуникации и запись пения всех названных видов в рамках подготовки к работе с ними в будущем.
С 6 мая по 15 июня продолжены полевые исследования тусклой зарнички (Phylloscopus humei) на территории Хакасского заповедника (республика Хакасия). Работа по туслой зарничке – более комплексная, чем по другим видам, и включает изучение гнездовой биологии, в том числе – поиск гнезд и отлов самок. В отчетный период мы отловили для взятия проб и индивидуального мечения 38 самцов и самок, нашли 23 гнезда. В экспериментальной работе основное внимание мы уделяли самцам, которых мы уже ловили и тестировали в прошлые годы. Всего мы провели эксперименты с трансляцией с шестью таким самцами. Таким образом, мы начали сбор уникального материала, позволяющего узнать, меняется ли (и как) поведение самцов из года в год с учетом влияния паразитов крови.
В рамках развития новых для коллектива направлений полевых исследований мы провели пилотные наблюдения на острове Сахалин (Долинский р-н, пос. Сокол, биостанция «Сокол»). Здесь в период с 19 июня по 22 июля объектом исследования была сахалинская пеночка (Phylloscopus borealoides). Всего записано пение 15 самцов, проведены эксперименты с 7 особями, 4 из них отловлены.
В ходе лабораторных исследований в отчетный период нами закончена обработка данных по разным видам пеночек, собранных в 2012–2019 и 2021–2024 гг. За это время полный материал был получен для 138 самцов: с каждым был проведен эксперимент с трансляцией конспецифичной песни, для каждого имеются пробы крови, выполнен анализ этих проб. Изучены следующие виды: голосистая пеночка (Phylloscopus schwarzi) (Амурская область, Хинганский заповедник, всего 38 самцов), светлоголовая пеночка (P. coronatus) (Амурская область, Хинганский заповедник, 35 самцов), камчатская таловка (P. examinandus) (Камчатский край, 38 самцов), тусклая зарничка (республика Хакасия, Хакасский заповедник, 27 самцов). Полученных данные позволили выявить паттерны зараженности гемоспоридиями у разных видов пеночек и оценить влияние хронических гемоспоридиозов на поведение птиц, а также – оценить роль факторов среды в данной системе паразит-хозяин. Соответствующие результаты приведены в Итоговом отчете про проекту.
Публикации
1.
Опаев А.С., Катловская И.С.
Song versatility increased through switching rate plays a role in male-male communication of black-faced bunting (Emberiza spodocephala)
Ornithology Research , Volume 33, Article No. 22 (год публикации - 2025)
10.1007/s43388-025-00228-1
2.
Опаев А.С.
Структура и организация песенного репертуара синехвостки (Tarsiger cyanurus, Passeriformes, Muscicapidae)
Зоологический журнал, Том 104, №3, С. 52-61 (год публикации - 2025)
0.31857/S0044513425030053
3.
Антонов А.И., Опаев А.С.
Экспедиция в провинцию Юньнань с орнитологическими целями по приглашению Куньминского зоологического института Академии наук Китая в мае 2024 года
Биота и среда природных территорий, Том 13, №1, С. 70-83 (год публикации - 2025)
10.25221/2782-1978_2025_1_6
4.
Опаев А.С., Колесникова Ю.А., Платонова, Е.В., Нгуен В.Л., Домбровская Я.В.
Haemosporidian blood parasites diversity and prevalence in the Vietnamese Greenfinch (Chloris monguilloti), with species reference to the cyt b lineage hCARCHL01 (H147)
Biology Bulletin, Vol. 52, article number 268 (год публикации - 2025)
10.1134/S1062359025609577
5.
Опаев А.С., Бабыкина М.С., Антонов А.И., Домбровская Я.В., Платонова Е.В.
Гемоспоридии оседлых и мигрирующих видов птиц Хинганского заповедника (Амурская область)
Зоологический журнал (год публикации - 2025)
10.31857/S0044513425100038