Орнитологи установили причину, по которой не проклевываются около трети яиц, отложенных медососами хихи — редкими птицами из Новой Зеландии. Оказалось, что более чем в половине случаев это связано с гибелью эмбрионов на ранних стадиях развития. Возможно, проблема вызвана высоким уровнем инбридинга в изученной популяции, хотя полученные сведения пока не поддерживают такой вывод. А вот неудачное оплодотворение оказалось намного менее частой причиной неудачного размножения, чем считалось ранее. Результаты исследования опубликованы в статье для журнала Proceedings of the National Academy of Sciences.
Многие новозеландские птицы вымерли или оказались на грани исчезновения по вине человека и инвазивных хищников и грызунов. Однако даже те из них, кому благодаря охране удалось выжить и частично восстановить численность, до сих пор сталкиваются с серьезными проблемами. Один из таких видов — новозеландский медосос хихи (Notiomystis cincta), единственный представитель семейства Notiomystidae. В прошлом эти пернатые были широко распространены в лесах Северного острова Новой Зеландии, но исчезли здесь к концу XIX века. Выжить удалось лишь небольшой популяции с прибрежного островка Литл-Барриер.
В 1980 годах специалисты по охране природы запустили проект по реинтродукции новозеландских медососов в места, где они когда-то обитали. В результате популяции этого вида появились на других прибрежных островках и в нескольких заповедниках на большой земле, предварительно очищенных от инвазивных млекопитающих. При этом общая численность вида, который по оценке Международного союза охраны природы относится к уязвимым (Vulnerable, VU), выросла до примерно 3000 особей. К сожалению, из-за того, что все ныне живущие новозеландские медососы происходят от ограниченного числа предков с Литл-Барриер, среди них высок уровень инбридинга. Вероятно, из-за этого хихи не слишком хорошо размножаются: по оценкам ученых, 33 процента их яиц не проклевываются.
Команда орнитологов под руководством Фэй Морланд (Fay Morland) из Шеффилдского университета решила выяснить, какие именно факторы ответственны за низкий успех размножения новозеландских медососов. Исследователи сосредоточили внимание на реинтродуцированной популяции с острова Тиритири-Матанги. Она невелика и регулярно сталкивается с колебаниями численности, а соотношение полов в ней смещено в сторону мужских особей. Из-за этого самцы часто преследуют самок из уже сформировавшихся пар и вынуждают их к спариванию (так что во многих гнездах появляются птенцы от чужих самцов).
Форланд и ее коллеги отследили судьбу 4371 яйца новозеландских медососов, которые были отложены самками с Тиритири-Матанги с 2010 по 2020 год. Из 1470 из них, что соответствует 33,6 процента, не вылупилось птенцов. Исследователи исключили из выборки 33 таких яйца, которые были покинуты родителями или повреждены. Затем они определили, были ли оплодотворены оставшиеся 1437 непроклюнувшихся яиц и если да, то на какой стадии остановилось их развитие. В результате выяснилось, что чаще всего яйца хихи не проклевывались из-за гибели эмбрионов в первые дни их развития, до восьмой стадии по Гамбургеру — Гамильтону.
По оценкам исследователей ранняя гибель эмбрионов была ответственна за 56,8 процента неудачных попыток размножения хихи в 2010-2020 годах. Для сравнения, остановка развития на средних и поздних этапах привела к 9,6 процента и 16,8 процента случаев неудачного размножения соответственно. Еще 17,8 процента яиц (или в среднем по 16,7 процента яиц в течение каждого года) оказались неоплодотворенными. Это значительно ниже предыдущих оценок. но выше, чем у многих других птиц. Авторы отметили, что в годы, когда численность популяции ниже, соотношение полов в ней особенно сильно смещается в сторону мужских особей — а доля неоплодотворенных яиц повышается. Возможно, это связано со стрессом, который испытывают женские особи из-за преследования более многочисленными самцами и принудительных спариваний с ними.
На следующем этапе Форланд с соавторами провели генетический анализ примерно 500 оплодотворенных, но непроклюнувшихся яиц медососов, чтобы установить отцовство и определить пол так и не появившихся на свет птенцов. Сопоставив полученные данные, исследователи пришли к выводу, что яйца перестают развиваться на ранних стадиях в основном из-за плохой наследственности самцов, а не самок. Эмбрионы мужского пола гибнут на ранних этапах развития чаще женских; тем не менее, если учитывать весь инкубационный период, то эта разница незаметна. От того, был ли эмбрион зачат партнерами или являлся результатом спаривания между самкой и не входящим в пару самцом, его судьба также не зависела. Кроме того, к удивлению ученых, у вылупившихся птенцов коэффициент инбридинга оказался достоверно выше (0,23), чем у эмбрионов, которые погибли на ранних этапах развития (0,19).
Результаты исследования проливают свет на причины неудачного размножения новозеландских медососов. Теперь ученым предстоит понять, какие именно мутации и сочетания генов приводят к гибели эмбрионов данного вида на ранних стадиях развития. Возможно, в будущем это поможет хихи активнее размножаться и быстрее восстанавливать численность.
Ранее мы рассказывали о влиянии инбридинга на других новозеландских птиц — какапо (Strigops habroptila). Ученые выяснили, что на острове Стьюарт эти нелетающие попугаи накопили намного меньше опасных мутаций, чем их вымершие сородичи с Южного острова. Судя по всему, в маленькой инбредной популяции естественному отбору легче устранять вредоносные генетические варианты.