«Тень колонии»: как пингвины сами делают еду невидимой

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Флора и фауна

Вокруг птичьих колоний часто возникает странная штука: рядом с гнёздами будто бы пропадает еда. Учёные давно знают это явление и называют его «гало Эшмола» — по имени исследователя, который первым его описал. Раньше все думали просто: птицы столько едят рядом с домом, что буквально «выгребают» всю добычу. Но свежие наблюдения за пингвинами Адели в Восточной Антарктиде показали совсем другую историю. Оказывается, еда никуда не исчезает — она просто прячется.

Автор: YandexART Источник: ya.ru

Как учёные заглянули под лёд

Чтобы понять, что происходит на самом деле, исследователи не стали гадать, а буквально «пошли следом» за пингвинами. На 23 птицах закрепили миниатюрные датчики: GPS‑трекеры, акселерометры и даже видеокамеры, которые снимали подводную охоту. Так учёные смогли восстановить трёхмерные траектории нырков, отметить каждое схватывание добычи и посчитать, сколько усилий уходит на то, чтобы до неё добраться.

Ключевая идея была в том, чтобы разделить два разных эффекта: «численное истощение» (когда добычу физически съели) и «функциональное истощение» (когда добыча есть, но её сложнее найти и поймать). Для этого придумали чёткие метрики: глубину нырка, расстояние под льдом до первой успешной атаки и скорость кормления внутри «пятна» добычи. Логика простая: если криля становится меньше, то и есть его будет медленнее. Если же он просто прячется, то скорость поедания останется прежней, а вот нырять придётся глубже и дальше.

Условия в бухте Хукуро и распределение нырковой активности пингвинов Адели. (a–c) Типичные микроместообитания морского льда: прибрежная зона, приливные трещины и каналы — ключевые точки доступа к воде. (d) Пространственное распределение нырков и средней скорости кормления: размер круга отражает интенсивность питания; розовые и светло‑голубые точки — серии нырков вдоль трещин и каналов; красная окружность — местоположение колонии. (e) Тепловая карта плотности нырков: жёлто‑оранжевые зоны — участки максимальной концентрации активности рядом с узкими проходами во льду.
Условия в бухте Хукуро и распределение нырковой активности пингвинов Адели. (a-c) Типичные микроместообитания морского льда: прибрежная зона, приливные трещины и каналы — ключевые точки доступа к воде. (d) Пространственное распределение нырков и средней скорости кормления: размер круга отражает интенсивность питания; розовые и светло‑голубые точки — серии нырков вдоль трещин и каналов; красная окружность — местоположение колонии. (e) Тепловая карта плотности нырков: жёлто‑оранжевые зоны — участки максимальной концентрации активности рядом с узкими проходами во льду.
Автор: Hina T. Watanabe Источник: royalsocietypublishing.org

Что видно из нырков

Результаты оказались неожиданными. Рядом с колонией пингвины ныряли глубже и проплывали большие расстояния под льдом, прежде чем находили криля. Но когда добыча всё‑таки попадалась, скорость её поедания оставалась такой же, как и дальше от колонии. То есть «качество» пятна криля не падало — просто до него становилось труднее добраться.

Ещё интереснее картина внутри одной серии нырков (дайв‑баута). В начале серии пингвины ловили криля сравнительно легко: неглубоко, недалеко от входа под лёд. Но с каждым следующим нырком им приходилось уходить всё глубже и дальше, а темп поедания внутри удачного нырка почти не менялся. Это выглядит так, будто криль, почувствовав опасность, постепенно смещается в более глубокие или удалённые участки, оставляя «лёгкие» места пустыми.

Многомасштабная картина нырковой активности пингвинов Адели в ходе одной кормовой вылазки. (a) Масштаб кормовой вылазки: временная динамика глубины нырков; выделен фрагмент одного ныркового баута. (b) Масштаб ныркового баута: пики — глубина нырков, оранжевые точки — прямолинейность траектории (по ней определяли, был ли нырок направлен на поиск и поимку добычи). (c) Вид сверху на траектории нырков: розовая и синяя линии — пути перемещения под водой в пределах двух баутов; чёрные точки — точки начала серий нырков. (d) Масштаб отдельного нырка: трёхмерная реконструкция траектории (красные точки — положения, чёрные стрелки — направления движения) в координатах «глубина — север — восток», видна характерная дугообразная форма нырка и горизонтальное смещение под льдом.
Многомасштабная картина нырковой активности пингвинов Адели в ходе одной кормовой вылазки. (a) Масштаб кормовой вылазки: временная динамика глубины нырков; выделен фрагмент одного ныркового баута. (b) Масштаб ныркового баута: пики — глубина нырков, оранжевые точки — прямолинейность траектории (по ней определяли, был ли нырок направлен на поиск и поимку добычи). (c) Вид сверху на траектории нырков: розовая и синяя линии — пути перемещения под водой в пределах двух баутов; чёрные точки — точки начала серий нырков. (d) Масштаб отдельного нырка: трёхмерная реконструкция траектории (красные точки — положения, чёрные стрелки — направления движения) в координатах «глубина — север — восток», видна характерная дугообразная форма нырка и горизонтальное смещение под льдом.
Автор: Hina T. Watanabe Источник: royalsocietypublishing.org

Получается, что «гало Эшмола» формируется не только из‑за того, что добычу съели, но и из‑за её поведения: криль буквально убегает от пингвинов, перераспределяясь в пространстве. И это перераспределение накапливается: повторяющиеся нырки в одних и тех же точках создают устойчивые зоны, где добывать пищу становится сложнее.

Почему лёд делает эффект сильнее

Особую роль здесь играет морской лёд. В районе колонии доступ к воде был возможен только через узкие трещины и каналы — своего рода «двери» в подводный мир. Эти точки становились местами массового скопления пингвинов: одновременно там могли нырять десятки птиц. Для криля это означало постоянный стресс: каждый раз, когда кто‑то начинал охотиться, часть стаи уходила глубже или дальше, а новые пингвины, приходящие следом, уже заставали «опустевшую» зону.

Таким образом, структура среды (лёд и узкие проходы) усиливала эффект: даже при относительно небольшой колонии повторяющаяся активность в одних и тех же местах заставляла криля перераспределяться, создавая локальные «зоны низкой доступности». В открытой воде такие эффекты могут проявляться иначе и на больших расстояниях, но под льдом они заметны уже в масштабах десятков метров.

Цифры говорят сами за себя

Учёные собрали данные по 76 нырковым баутам от 23 пингвинов и увидели чёткую закономерность: чем ближе к колонии, тем больше усилий приходится тратить на поиск. При этом скорость кормления внутри найденных «пятен» оставалась стабильной. Это важный маркер: добыча не заканчивается, она просто становится менее доступной.

Зависимость ключевых параметров нырковой активности от расстояния до колонии (76 баутов, 23 птицы). (a) Максимальная глубина нырка (м): значимое снижение глубины с увеличением расстояния от колонии (серая линия — прогноз модели, точки — индивидуальные измерения; цветовая шкала — время с начала баута). (b) Дистанция подлёдного поиска добычи (м): аналогично глубине, дистанция сокращается по мере удаления от колонии — снижаются усилия на поиск. (c) Скорость кормления внутри «пятна» добычи (событий/сек): не зависит от расстояния до колонии — высокая интенсивность питания сохраняется даже рядом с колонией.
Зависимость ключевых параметров нырковой активности от расстояния до колонии (76 баутов, 23 птицы). (a) Максимальная глубина нырка (м): значимое снижение глубины с увеличением расстояния от колонии (серая линия — прогноз модели, точки — индивидуальные измерения; цветовая шкала — время с начала баута). (b) Дистанция подлёдного поиска добычи (м): аналогично глубине, дистанция сокращается по мере удаления от колонии — снижаются усилия на поиск. (c) Скорость кормления внутри «пятна» добычи (событий/сек): не зависит от расстояния до колонии — высокая интенсивность питания сохраняется даже рядом с колонией.
Автор: Hina T. Watanabe Источник: royalsocietypublishing.org

Динамика внутри одной вылазки

Если смотреть не только на расстояние до колонии, но и на время самой кормовой вылазки, видна ещё одна интересная закономерность. Сначала пингвины активно ищут добычу: ныряют глубже, уходят дальше под лёд. По мере того как вылазка продолжается, они начинают меньше «искать» и больше «брать» из локальных скоплений. При этом общая скорость кормления остаётся высокой.

Динамика ключевых параметров нырковой активности в течение кормовой вылазки (76 баутов, 23 птицы). (a) Временная структура нырков и периодов отдыха: вертикальные чёрные столбцы — серии нырков, светлые промежутки — периоды отдыха на поверхности; оранжевые точки — моменты схватывания добычи. (b) Максимальная глубина нырка в зависимости от времени баута: постепенное снижение глубины (серая линия — прогноз модели); цветовая шкала — расстояние до колонии (1–4 км). (c) Дистанция подлёдного поиска добычи: аналогичная тенденция к сокращению (синяя линия — прогноз модели); цветовая кодировка — расстояние до колонии. (d) Скорость кормления внутри кормового «пятна»: стабильно высокая на протяжении всей вылазки (красная линия — прогноз модели), несмотря на снижение поисковых усилий.
Динамика ключевых параметров нырковой активности в течение кормовой вылазки (76 баутов, 23 птицы). (a) Временная структура нырков и периодов отдыха: вертикальные чёрные столбцы — серии нырков, светлые промежутки — периоды отдыха на поверхности; оранжевые точки — моменты схватывания добычи. (b) Максимальная глубина нырка в зависимости от времени баута: постепенное снижение глубины (серая линия — прогноз модели); цветовая шкала — расстояние до колонии (1-4 км). (c) Дистанция подлёдного поиска добычи: аналогичная тенденция к сокращению (синяя линия — прогноз модели); цветовая кодировка — расстояние до колонии. (d) Скорость кормления внутри кормового «пятна»: стабильно высокая на протяжении всей вылазки (красная линия — прогноз модели), несмотря на снижение поисковых усилий.
Автор: Hina T. Watanabe Источник: royalsocietypublishing.org

Это похоже на стратегию «сначала разведать, потом собирать». Сначала птицы тратят силы на поиск, а потом, когда находят продуктивные участки, концентрируются на них.

Зачем это знать

Эта история важна не только для биологов. Она показывает, что влияние хищника на экосистему нельзя измерять только тем, сколько он съел. Поведение добычи — её попытки спрятаться, уйти глубже, рассредоточиться — может менять картину распределения ресурсов не меньше, чем прямое поедание. Если строить экологические модели, игнорируя эти «непищевые» эффекты, можно сильно ошибиться: например, решить, что рядом с колонией мало корма, хотя на самом деле он есть, просто его сложнее достать.

Кроме того, такой подход помогает лучше понять, как колонии разного размера влияют на окружающую среду. В маленьких колониях «гало» может быть почти незаметным, если пингвины рассредоточены. А в больших, где много птиц охотятся в одних и тех же узких точках, эффект усиливается: криль вынужден уходить всё дальше, и зона «пониженной доступности» разрастается.

Наконец, эти данные пригодятся и для охраны природы. Если мы хотим оценить, насколько «нагружена» экосистема вокруг колонии, нужно учитывать не только объём съеденного, но и то, как меняется поведение добычи. Ведь даже если криля формально хватает, постоянные стрессовые перемещения могут влиять на его выживаемость, размножение и общую устойчивость популяции.

Так «гало Эшмола» из простой идеи о «выеденной зоне» превращается в сложную историю о невидимых реакциях: криль не исчезает, он просто учится прятаться, а пингвины — тратить больше сил, чтобы его найти. И именно в этом балансе усилий и скрыт настоящий механизм того, как хищники меняют мир вокруг себя.

Источник: RoyalSocietyPublishing

Изображение в превью:
Автор: YandexART
Источник: ya.ru
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Что делать, если олень опустил голову и пошёл прямо на вас: спасёт ли дерево

Издалека олень кажется воплощением спокойствия. Наверное, поэтому рядом с ним люди чаще тянутся за телефоном, чем ищут глазами место, куда можно отойти. Но картина меняется, если животное...

Обработка смородины в сентябре: что делать при пятнах, тле, клеще и сухих ветках

После сбора ягод смородина постепенно теряет летний вид. На листьях проступают пятна, некоторые ветки подсыхают, под кустом накапливается опад. Возникает желание обработать посадки, пока сезон ещё...

Почему яблоки после сильного дождя начинают трескаться именно перед уборкой

До уборки остаётся совсем немного. Яблоки уже налились, набрали цвет, кожица выглядит крепкой, и садовод мысленно считает ящики. А потом после нескольких сухих недель проходит сильный...

Обзор GP M20E: внешний аккумулятор 20 000 мАч, который полностью заряжается всего за 2 часа

Достаточно мощный повербанк от знаменитого бренда GP. Модель называется M20E и получила три разъёма для одновременной зарядки сразу трёх устройств. Выходная мощность составляет 65 Вт, но...

Бойлер косвенного нагрева от газового котла — сколько стоят 100 литров горячей воды зимой и летом

Кажется, бойлер косвенного нагрева дает горячую воду почти бесплатно. Но летом котел работает только ради бака — и расчет показывает другую картину.

✦ ИИ  ЗИЛ-4102: за что правительственный седан без рамы прозвали «Райка» и почему его закрыли

Летом 1988 года из ворот шестого легкового цеха Завода имени Лихачева выехали два правительственных седана, у которых полностью отсутствовала традиционная стальная рама. Крыша, капот, крышка...