Поиск - новости науки и техники

Соколы Соколовых. Уральские орнитологи наблюдают полет птиц онлайн.

В последние годы по миру разлетается все больше птиц с миниатюрными рюкзачками на спинах. Это передатчики с антеннами, которые устанавливают ученые для онлайн-изучения миграции пернатых. Птицы, как известно, великие странники. Например, один сокол сапсан с таким трансмиттером на спине улетел с полуострова Ямал на зимовку в Ирак и подавал сигнал с мечети в самом центре Багдада. Другого сокола с антенной заметил на пляже в Португалии орнитолог-любитель, о чем и сообщил через Интернет уральским ученым Василию и Александру Соколовым, в свое время установившим передатчик в рамках проекта по изучению миграции соколов сапсанов Северной Евразии.
В нынешнем году этот совместный проект Института экологии растений и животных УрО РАН и Международного консультативного агентства по дикой природе (Кармартен, Великобритания) подходит к завершению. Исследование, финансируемое Агентством по окружающей среде Абу-Даби (ОАЭ), охватывает практически всю территорию Российской Арктики.
Участников проекта трое: как уже говорилось, кандидаты биологических наук братья Соколовы (Институт экологии растений и животных, Екатеринбург и Лабытнанги), а также их британский коллега Эндрю Диксон (Международное консультативное агентство по дикой природе). Вот что рассказал нашему корреспонденту Василий Соколов об уникальном исследовании.
– Вначале вопрос семейный: то, что братья Соколовы изу­чают миграции сокола, – это просто совпадение?
– Наверное, да, – улыбается собеседник, – но птицами мы с братом заинтересовались не случайно. Мы родились в Центральном лесном биосферном заповеднике в Тверской области, где работали родители. Детство прошло на Пермском конном заводе, отец и дед часто брали нас с собой на пастбища и в лес. И вообще мы из “птичьей” семьи. Фамилия нашей мамы – Лебедева.
Сокол сапсан – один из самых распространенных видов пернатых хищников, его нет только в Новой Зеландии и Антарктиде. Но встречается он неравномерно по всему ареалу, в большинстве районов редок, а местами вообще исчез. Сапсан невелик по размеру, но способен добыть и гуся, хотя преимущественно питается более мелкими птицами.
На территории Евразии насчитывается шесть подвидов сапсана. Мы изучаем тундровый: Falco peregrinus calidus. От других подвидов, в том числе номинативного, живущего в средней полосе, тундровые отличаются более крупными размерами, светлой окраской верха и высокой миграционной активностью.
Сапсан – индивидуалист, совершает перелеты не стаями, а поодиночке. Соколы с Ямала преодолевают расстояние от
3 до 8 тысяч километров и распределяются на огромных территориях от Южной Европы до Ближнего Востока. Таймырские сапсаны зимуют в Индии, без труда пересекая на пути Гималаи. Якутские сапсаны пролетают 4-7,5 тысячи километров к местам зимовок в Южном Китае и Юго-Восточной Азии. За день сапсан способен пролететь до 750 километров, а весь путь занимает около 25 дней. Для зимовки соколы выбирают совершенно разные места: кто – пустыню, кто – мегаполис, а кто – оживленный пляж.
Мы проводим исследования в пяти районах Арктики: на Кольском полуострове, на Ямале, на Таймыре, в дельте Лены и в низовьях Колымы. Чтобы получить достоверные результаты, стараемся метить от 7 до 10 взрослых птиц, участвующих в размножении. На Кольском полуострове и на Ямале мы метили также и молодых птиц. Хотелось узнать, отличаются ли их пути миграции и места зимовки от маршрутов взрослых сапсанов. Это важно при изучении популяционной структуры, от этого зависят величина потока генов между группировками и степень генетического своеобразия популяций, их фенотипические и экологические особенности.
– Может ли изучение миграции птиц иметь прикладное значение?
– Конечно. Суточная активность пернатых, направление и высота их полетов учитываются при обеспечении безопасности воздушного транспорта, а знания о путях миграции позволяют прогнозировать распространение многих опасных инфекций. Так, для изучения путей распространения птичьего гриппа на территории Африки и Евразии в 12 странах было установлено более 550 передатчиков на 23 вида птиц.
Без достоверных представлений о полном жизненном цикле птиц пустой формальностью оказываются и меры по их сохранению. К примеру, занесенных в Красную Книгу амурских кобчиков десятками тысяч едят на миграционных остановках в Индии, краснозобую казарку отстреливают на путях пролета в России и Казахстане, а сухоносов и пискулек массово добывают на зимовках в странах Азии.
– Традиционно перемещения пернатых изучали при помощи кольцевания. Какие преимущества дает использование спутникового передатчика?
– Кольцевание очень помогло орнитологам. Но для того, чтобы получить информацию об окольцованной птице, надо ее поймать или найти мертвой. Далеко не всегда удается определить скорость и дальность миграции, ее особенности. Использование устройств позволяет следить за птицей постоянно. В мире трансмиттеры применяются уже более 25 лет. За это время накоплен огромный материал о путях миграции многих видов, в основном в Северной Америке и Западной Европе. Сегодня спутниковая телеметрия выходит на новый уровень: оцениваются миграционные стратегии популяций, внутривидовая изменчивость пролетных путей в зависимости от магнитных полей, изменения атмосферного давления, розы ветров и других экологических, антропогенных и фенологических факторов.
Трансмиттеры работают от солнечных батарей на протяжении нескольких лет. Каждый передатчик генерирует импульсы на определенной частоте, которые принимаются шестью спутниками системы “Аргос”, расположенными на низких околоземных орбитах. Сигналы регистрируются бортовыми запоминающими устройствами спутника и передаются в один из наземных центров приема и обработки данных. Сегодня точность определения местоположения птицы – около 250 м. После обработки информации координаты передаются владельцу передатчика через Интернет.
Одно из преимуществ таких устройств заключается в том, что информация от помеченной птицы поступает непрерывно, иногда довольно продолжительное время и не требует присутствия специалиста в поле. Все, что необходимо сделать, – грамотно спланировать исследование и установить трансмиттер на птицу.
– А какими передатчиками вы пользуетесь?
– Сегодня все спутниковые передатчики для птиц производятся только в США, стоимость каждого с годовым обслуживанием в системе “Аргос” составляет порядка 120 тысяч рублей. В ходе нашего исследования было установлено 46 передатчиков. К сожалению, наши реалии не позволяют планировать подобные работы за счет отечественных научных фондов. Между тем голландские, немецкие, испанские и норвежские коллеги без особых проблем находят средства на изучение гнездящихся в России птиц.
Кроме того, проведение таких исследований у нас в стране осложняет необходимость собрать целую кучу документов: заключения Федеральной службы по техническому и экспортному контролю и Радиочастотного центра, лицензию Министерства промышленности и торговли, заключение независимой экспертизы об отсутствии шифровальных или криптографических устройств, разрешение Росприроднадзора на отлов, мечение и другие манипуляции с птицами и их гнездами и многие другие. Собственно, на это уходит большая часть времени исследователей.
– А птице рюкзачок на спине жить не мешает?
– Мы пользуемся трансмиттерами весом всего 12-18 граммов американской фирмы “Микровэйв”. Это лидер в производстве спутниковых устройств слежения за птицами. С каждым годом трансмиттеры становятся все более миниатюрными. Передатчик крепится на спину птице при помощи прочной тефлоновой тесьмы, которая обеспечивает антибактериальную защиту. Конечно, определенные неудобства для птицы рюкзачок создает, но кардинально на качестве жизни и размножения не сказывается.
– И что, все установленные вами передатчики работают бесперебойно?
– Далеко не все. Особенно это касается устройств, закрепленных на молодых птицах. К сожалению, их смертность намного выше, чем у взрослых. 
– Сейчас, на пятом году исследований, уже можно подвести предварительные итоги?
– В общем, да. Например, можно утверждать, что на сегодняшний день популяции сапсанов на местах размножения во всех районах Российской Арктики относительно благополучны. А ведь в 1960-е годы почти везде их численность резко снизилась из-за использования в сельском хозяйстве пестицидов, прежде всего ДДТ. Этот вид занесен в Международную Красную Книгу, что вкупе с запретом ДДТ способствует увеличению численности сапсана в большинстве районов.
Миграционные пути сапсана, гнездящегося в Северной Евразии, укладываются в модель параллельной миграции. Это означает, что существует определенная связь между местами гнездования и зимовки: так, птицы с Кольского полуострова летят в Южную Европу, а из Якутии – в Юго-Восточную Азию. Широкий спектр мест зимовки, направлений и путей миграции дает сапсанам “запас прочности”, позволяющий противостоять разного рода воздействиям в конкретных географических точках. Вероятно, только серьезные события, такие как широкое применение сельскохозяйственных пестицидов в прошлом, а также глобальные экологические изменения в Арктике, вызванные изменением климата, могут существенно влиять на популяции сапсана на Севере.
Изучение миграции сапсана – это лишь часть планируемой работы. Чтобы определять его популяционную структуру, мы будем использовать генетический анализ. Наши коллеги из Университета Кардиф (Великобритания) и Пекинского института генома Шеньжень (Китай) расшифровали геном рода Falco. В результате было получено огромное количество генетических маркеров, которые позволят нам сравнить гнездящиеся популяции сапсана из трех крайних точек ареала тундрового подвида (Кольский полуостров, Ямал, нижнее течение Колымы). Для этого в 2012 году мы собрали образцы крови у птенцов из пяти разных выводков на первых двух участках, нынешним летом взяли пробы у птиц в нижнем течении Колымы. Полученные сведения позволят проследить эволюционную историю подвида, определить его возраст и пути расселения, выявить своеобразие каждой популяции, узнать, каким образом существование птиц в разных регионах сказывается на их геноме.
Таковы предварительные итоги, хотя, конечно, настоящие обобщения – дело будущего. К сожалению, катастрофически не хватает инициативных студентов, которые могли бы помочь при обработке и анализе огромного массива данных, накопленных за пять лет, и написать замечательные работы.

Беседовала Елена ПОНИЗОВКИНА

На фото: Василий и Александр Соколовы

Нет комментариев