Science: удивительная миграция млекопитающих в Серенгети вызвана их рационом

Фото из открытых источников
Каждый апрель около 200 000 зебр отправляются в путь на 800 километров на север через Серенгети в Танзании и в Кению. К толпе присоединяются около 1,3 миллиона антилоп гну, а почти через месяц появляются 400 000 газелей Томсона. Эта процессия «захватывает дух».
 
Т. Майкл Андерсон, эколог саванны из Университета Уэйк Форест и его коллеги в журнале Science уточняют время и другие детали этой знаковой миграции, раскрывая сложные силы, управляющие перемещениями каждого вида, и показывая, как огонь и необычная погода могут их нарушить. Наблюдая за стадами с помощью фотоловушек в течение 8 лет, отслеживая их с помощью GPS и собирая фекалии, чтобы понять их рацион, группа «разгадала тайны одного из самых впечатляющих природных зрелищ в мире».
 
Диета, по мнению авторов, является основным фактором, определяющим миграцию. «Каждый вид влияет на доступность корма для других», — говорит Эмили Беннитт, эколог дикой природы из Университета Ботсваны.
 
До того, как люди доминировали на большей части ландшафта, крупные пасущиеся млекопитающие совершали сезонные миграции по частям мира вслед за ростом новой растительности. Бизоны путешествовали по Северной Америке, сайгаки копытами пересекали Азию, а мамонты и шерстистые носороги бродили по Европе, их питание и физическое передвижение формировали землю. Но сегодня «популяции многих мигрирующих видов быстро сокращаются», — говорит эколог Дункан Кимую из Каратинского университета.
 
В Серенгети происходит одна из немногих оставшихся беспрепятственных миграций крупных млекопитающих: считается, что три вида перемещаются в обратном порядке размера. Считалось, что первыми выдвинулись зебры весом 230 килограммов, затем 150-килограммовые антилопы гну и последними 20-килограммовые газели Томсона. Это вызвало дебаты. 
 
«Мы предполагали, что это игра, в которой нужно следовать за лидером», — говорит Андерсон. Он и некоторые другие ученые предположили, что, срезая высокую растительность, более крупные животные впереди позволяют более мелким видам добраться до более низких растений — процесс, называемый облегчением. Другие считали, что свою роль сыграл страх перед хищниками, такими как львы. Некоторые экологи утверждали, что шахматная схема была способом уменьшить конкуренцию за еду на этом пути.
 
Чтобы лучше понять миграцию, Андерсон и его коллеги, начиная с 2012 года, установили около 200 фотоловушек на площади 1000 квадратных километров; армия обученных ученых-добровольцев, а затем и программа искусственного интеллекта, просканировали изображения, чтобы идентифицировать виды. Группа также проанализировала перемещения 54 антилоп гну и 28 зебр, носящих ошейники с GPS, и собрала 232 образца навоза, в которых содержалась ДНК растений, которые животные ели.
 
Исследователи были удивлены, обнаружив, что между зебрами и антилопами гну существует небольшая разница во времени: теперь Андерсон рассматривает их перемещение как коммиграцию, хотя зебры могут первыми достигать участков невыпасаемой земли. А фотоловушки не выявили никаких доказательств того, что хищники повлияли на динамику миграции.
 
ДНК растений в образцах навоза преподнесла еще один сюрприз: каждый вид имеет свои собственные диетические предпочтения, делая выбор среди травы и других растений, которые упустили из виду натуралисты. Грубая, высокая трава, бедная питательными веществами, составляет более 90% рациона зебр, как показал их навоз. У зебр широкая морда, которая без разбора захватывает большое количество травы, и пищеварительный тракт, который быстро перерабатывает эту грубую пищу. Исследователи приходят к выводу, что животные держатся впереди, чтобы первыми получить доступ к густым участкам высокой травы и избежать конкуренции с многочисленными антилопами гну. «Если зебры не способны есть только самое лучшее, они, по крайней мере, хотят получить что-то хорошее», — говорит Элизабет Ле Ру, эколог по крупным млекопитающим из Орхусского университета.
 
Когда антилопы гну вытесняют зебр, их более узкие морды могут более эффективно выбирать «хорошие вещи», такие как бобовые, ДНК которых содержится в их навозе. Затем прибывают газели. Из-за меньшего желудка и более медленного пищеварения «газели должны сосредоточиться на пище с высоким содержанием питательных веществ, которой недостаточно для заполнения желудка зебры или антилопы гну, чтобы удовлетворить свои потребности в питании», — говорит Саейде Эсмаили, эколог из Университета штата Колорадо. Эти продукты, разнотравье и другие молодые травянистые растения, становятся гораздо более доступными после того, как зебры и антилопы гну съедают всю высокую траву, сообщают Андерсон и его коллеги. К моменту прилета газелей также появляются нежные новые побеги травы.
 
«Эта глубокая статья показывает, что совокупность процессов действует вместе, позволяя видам зависеть друг от друга, сосуществовать и оставаться в миграции», — говорит Энтони Синклер, заслуженный эколог экосистем из Университета Британской Колумбии, работавший в Серенгети с 1965 года.
 
Пожары или сильные дожди могут изменить сроки миграции, усиливая связь с рационом питания. После пожара в саванне новые побеги особенно богаты питательными веществами, поэтому в те годы газели не так близко следовали за антилопами гну, объясняет Андерсон. Напротив, дождь в начале года стимулировал чрезмерный рост высокой травы, что сделало газелей более зависимыми от более крупных травоядных.
 
Эти естественные эксперименты также предполагают, что изменение климата может сорвать невероятное путешествие животных по Серенгети. «Будущее с более или более масштабными пожарами может поставить под угрозу динамику миграции», — говорит Коринна Ригинос, эколог из организации Nature Conservancy. «Миграция — важный процесс для поддержания здоровья и изобилия стад. Если вы потеряете миграцию, вы можете потерять много животных».