Нетрудовые мигранты: лесные грызуны осваивают Екатеринбург

 В 2016 г. два ведущих русскоязычных научных журнала экологической тематики - "Экология" и "Сибирский экологический журнал" - опубликовали статьи к.б.н. О.В. Толкачева, посвященные миграциям грызунов в условиях фрагментированного городского ландшафта. Его исследования существенно расширяют представления о том, как происходит расселение грызунов, какие расстояния и какие препятствия могут преодолеть на своем пути эти маленькие и скрытные зверьки. Особенное значение его работа приобретает еще и потому, что именно мышевидные грызуны являются основными носителями многих природно-очаговых инфекций, в том числе клещевого энцефалита, Лайм-боррелиоза, туляремии, и главными прокормителями иксодовых клещей. Специально для нашего сайта Олег Владимирович подготовил популярное изложение основных результатов своей работы.

Мышь – тварь сидящая или право имеет?
К вопросу о миграциях грызунов

к.б.н. О.В. Толкачев

Эпиграф

«…предлагается исследовать миграции мышевидных грызунов в городской среде, тогда как в действительности их у этих животных и быть не может: небольшие, максимум на сотни метров передвижения ни считать, ни называть миграциями нельзя»

«…так что все описания их перебежек … являются артефактом»

анонимный эксперт РФФИ

Большая часть жизни мышевидных грызунов проходит в пределах так называемых «домашних» или «индивидуальных» участков, где зверьки находят для себя все необходимое. Размеры таких участков различаются в зависимости от вида грызуна и условий местности. Например, некоторые зеленоядные полевки могут все лето провести на какой-нибудь заросшей травой полянке площадью около 10 квадратных метров, а постоянно посещаемая территория зерноядных мышей может достигать нескольких гектар, когда в данном местообитании корма мало и приходится много бегать в поисках еды. К настоящему времени эти факты уже хорошо изучены и интуитивно понятны даже не профессионалам. Однако мало кто знает, что мелкие грызуны способны совершать впечатляющие путешествия длиной в километры, преодолевая на своем пути разнообразные препятствия. Некоторую известность получили разве что массовые миграции1 леммингов, принимающие иногда форму катастрофических нашествий и даже нашедшие отражение в мифах. Считается, что причиной этих переселений являются периодические вспышки численности, в ходе которых зверьки вынуждены покидать перенаселенные территории. Передвижения мигрирующих леммингов могут иметь выраженную направленность за счет особенностей рельефа местности, что впервые было показано советскими зоологами.

Для остальных видов мышевидных грызунов сведения о передвижениях зверьков на дистанции более 400 м крайне малочисленны – на русском и английском языке опубликовано всего лишь около сотни работ, где отражены такие данные. При этом общее число публикаций по данной группе огромно – более 480 0002. Редкость и разрозненность сведений привели к тому, что даже специалисты не всегда о них знают. Некоторые до сих пор отрицают сам факт существования миграций у мышевидных грызунов. Проведенное исследование – это, помимо прочего, очередная попытка убедить сомневающихся. Но обычно исследователей интересуют вполне конкретные вопросы. Насколько далеко способны мигрировать разные виды мышевидных грызунов? От чего это зависит? Как часто случается? Какие препятствия способны остановить мигрантов, а какие нет? Зачем, вообще, мышам мигрировать? Исчерпывающих ответов на перечисленные вопросы до сих пор не найдено, несмотря на более чем столетнюю историю изучения этой группы. Основной проблемой являются методические сложности, возникающие из-за мелких размеров и скрытного образа жизни зверьков. Плотность населения мышевидных грызунов обычно составляет несколько десятков (а иногда и сотен) особей на гектар (100×100м), но часто ли вы их видите в лесу?

Существует несколько методов изучения миграционной активности. Наиболее распространенным является индивидуальное мечение, когда животных ловят, метят тем или иным способом (подробнее), отпускают, а затем отлавливают повторно в другом месте. Подход хорошо зарекомендовал себя при изучении сезонных миграций относительно крупных животных (птицы, морские млекопитающие). При этом исследователи обычно имеют представление, где нужно искать помеченных особей. В случае с грызунами все осложняется тем, что основным типом их миграционной активности является расселение молодых зверьков, которое происходит в различных, непредсказуемых направлениях и на заранее неизвестную дистанцию. Поэтому помеченных животных приходится пытаться ловить одновременно во множестве точек. При этом сам процесс индивидуального мечения грызунов, которых для этого ловят живоловками – это всегда очень трудоемкая процедура, что снижает возможности исследователей по обнаружению мигрантов, особенно, на больших дистанциях от места мечения. Кроме того, сеголетки обычно расселяются вскоре после выхода из гнезда и вероятность поймать и пометить их именно в этот момент, довольно мала.

Телеметрический способ слежения за мышевидными грызунами на первый взгляд кажется многообещающим, но помимо высокой стоимости он имеет и другие существенные недостатки3

Пожалуй, наиболее подходящим методом для изучения миграций мышевидных грызунов является массовое неизбирательное самомечение. Этот способ подразумевает раскладывание приманки с веществом-биомаркером, после потребления которого, особи целевого вида (одного или нескольких) получают метку, позволяющую отличать их от прочих. Метод позволяет легко и быстро пометить животных и сосредоточить максимум усилий на поиске меченых грызунов за пределами площадки мечения.

Именно такой подход я и применял. В качестве маркера использовался тетрациклин. Попадая в организм, этот антибиотик связывается с кальцием в растущих костных структурах, и потом может быть обнаружен за счет эффекта желтой флуоресценции под действием ультрафиолета. У грызунов метку удобно выявлять в резцах, которые у представителей этого отряда постоянно растут всю жизнь.

 Продольный срез верхнего резца малой лесной мыши с тетрациклиновой меткой (вверху) по сравнению с контрольным (внизу). Несмотря на постоянный рост зуба, он светится целиком, что вызвано неоднократным поеданием приманки с маркером. Такой вид метки является типичным для животных, постоянно обитающих на площадке мечения.

Метка в резце рыжей полевки (слева вверху) и малой лесной мыши (справа вверху) по сравнению с контрольными образцами (внизу). Спустя несколько недель после мечения флуоресценция видна только на кончике зуба за счет его роста и стачивания. Это обычная картина для мигрантов, которые, как правило, поедают приманку только один раз. В данном случае полевка была поймана на дистанции 1100 м, а мышь – 3000 м от площадки мечения.

 

Исследование проходило на территории г. Екатеринбурга, ландшафт которого представляется чрезвычайно интересным полигоном для изучения миграций грызунов, так как он включает сильно фрагментированные участки леса и содержит множество объектов, потенциально способных препятствовать передвижениям животных.

Приманка с тетрациклином была разбросана на площадке размером 120×120 метров в Юго-Западном лесопарке Екатеринбурга. Отлов зверьков проводился через 3–5 недель, в точках, удаленных на 150–3000 м в разных направлениях от площадки мечения, в лесопарковой зоне микрорайонов Академический и Краснолесье. За первые два года исследований животные с меткой были обнаружены мною во всех местах, где проводились отловы.


Часть территории г. Екатеринбурга, где проводилось исследование. Стрелки показывают направление и расстояние от площадки мечения (красный квадрат) до мест поимок грызунов с тетрациклиновой меткой. Наибольшая дистанция составляла 3 км. Видно, что в некоторые из точек мигранты могли попасть только пересекая различные неоднородности ландшафта (дороги, застроенные участки и т.п.)

Среди меченых были представители только двух видов – малая лесная мышь и рыжая полевка - наиболее многочисленных в городских лесопарках. Всего же на территории Екатеринбурга регулярно встречаются 9 видов грызунов, не считая домовых мышей и крыс, которые нас не интересовали. Кроме того, здесь обитают три вида землероек-бурозубок (обыкновенная, средняя и малая), метить которых тетрациклином невозможно из-за отсутствия у них постоянно растущих костных структур.

Выяснилось, что мыши при расселении склонны уходить дальше, чем полевки. На расстоянии 3 км от площадки среди меченых были только лесные мыши. Отлов грызунов на бóльших дистанциях не проводился, но известно, что мигранты S. uralensis могут перемещаться и на 9 км (даешь больше километров!4), что было установлено ранее сотрудниками нашего института Е.Б. Григоркиной и Г.В. Оленевым. Рыжих полевок с меткой не удалось отловить на расстоянии больше 2 км от площадки, что, тем не менее, стало рекордным результатом из известных для данного вида. В целом, за пределами площадки мечения было отловлено несколько десятков мигрантов.

Таким образом, применение массового неизбирательного мечения позволяет поставить выявление миграционной активности мелких млекопитающих «на поток». Мои данные, как и работы некоторых других исследователей, ясно показывают, что случаи перемещений мышевидных грызунов на дистанции порядка нескольких километров являются нормой для этих животных и их никак нельзя считать курьезом или артефактом.

Второй аспект исследования касается способности мышевидных грызунов преодолевать различные ландшафтные препятствия. Изучение поведения животных в мозаичных средах привлекает все большее внимание экологов, так как из-за деятельности людей площади крупных, сплошных местообитаний неуклонно сокращаются, что изменяет условия существования фауны. Если вид плохо приспособлен к преодолению разрывов между пригодными для его обитания участками, это может привести к дроблению популяции на мелкие и менее устойчивые группы. При этом один и тот же элемент ландшафта может не представлять никакой помехи для передвижений одного вида, но быть непреодолимым препятствием для другого.

Пример крупной дороги, успешно пересекаемой мышами и полевками. Внутри дорожного кольца (справа от дороги на фото) было отловлено 13 зверьков с тетрациклиновой меткой, пришедших сюда с расстояния 1100 м. Стрелками показаны вероятные маршруты движения мигрантов.

В нашем случае мигранты были вынуждены преодолевать различные барьеры, свойственные городским территориям – тропы, просеки, пустыри, грунтовые и асфальтированные дороги, участки многоэтажной городской застройки. Ничто из этого не стало абсолютным препятствием для лесных мышей и полевок. Тем не менее, было обнаружено, что некоторые объекты, например крупные дороги, могут замедлять миграционный поток, вызывая скапливание меченых животных перед препятствием.

Полученные сведения способствуют более полному пониманию пространственной организации популяций грызунов, и будут полезны при планировании природоохранных мероприятий.

Более подробную информацию можно найти в статьях:

Толкачев О.В. Исследование миграций мышевидных грызунов в городской среде // Экология, 2016. №4. С.307-312. DOI: 10.7868/S0367059716040144
Толкачев О.В. Расселение малой лесной мыши (Sylvaemus uralensis Pallas, 1811) и рыжей полевки (Clethrionomys glareolus Schreber, 1780) в условиях фрагментированного ландшафта // Сибирский экологический журнал, 2016. №1. С.137-147. DOI: 10.15372/SEJ20160114

1Здесь и далее слово «миграция» употребляется в самом общем смысле от латинского migratio – переселение. (назад к тексту)

2Подсчет был проведен путем поиска в трех электронных библиотеках. Естественно, сюда не входит большое количество публикаций, не существующих в цифровом виде. Это особенно касается советских и российских работ.
Elsevier Search results: 196,568 results found for rodent OR mouse OR vole [All Sources(Agricultural and Biological Sciences,Environmental Science)].
Springer 727,128 Result(s) for '(rodent OR mouse OR vole)' Life Science
Elibrary ВСЕГО НАЙДЕНО ПУБЛИКАЦИЙ: 9675  Запрос: грызуны or мыши or полевки Тематика: биология
(назад к тексту)

3Вы наверняка знаете, что в современных исследованиях миграций часто применяют радиотрекинг, в том числе, с использованием спутниковой навигации. Если вы думаете, что этот способ прекрасно подошел бы и для мышевидных грызунов, то я вынужден вас разочаровать. Несмотря на бурное развитие микроэлектроники, передатчики, работающие в системах глобального позиционирования GPS и ГЛОНАСС, имеют совсем не микроскопические размеры, хотя бы потому, что для их автономной работы требуется достаточно мощный и ёмкий аккумулятор. Такие устройства подходят для тигров или медведей, но совершенно не годятся для мышей. Тем не менее, радиотрекинг при изучении мелких млекопитающих все же получил ограниченное распространение. Правда, без использования спутниковой навигации. В этом случае для снижения размера и веса прибора применяют очень слабые передатчики с маленькой батарейкой. Радиус действия таких устройств обычно составляет несколько десятков метров и может становиться ещё меньше, если сигнал экранируется густой растительностью или мышь уходит в нору. Определение местоположения передатчика осуществляется методом триангуляции – два человека со специальными приборами постоянно отслеживают сигнал и перемещаются вслед за ним при необходимости. Одновременно можно «вести» только несколько зверьков (с надеждой, что они не побегут далеко и в разные стороны). Из-за высокой трудоемкости круглосуточное наблюдение в этих случаях обычно заменяют периодическим. Поэтому велика вероятность того, что момент начала миграции будет упущен. Кроме того, сигнал может потеряться в процессе быстрого перемещения зверька по пересеченной местности. Как бы то ни было, лично мне не известно ни одной работы, где миграцию мышевидных грызунов удалось бы зафиксировать с помощью радиотрекинга.
У обсуждаемого метода есть ещё один недостаток. В настоящее время самый маленький передатчик имеет массу около 1 г, что при типичном весе мышки ~20 г не так уж и мало. Представьте, что человеку весом 70 кг какие-то злодеи приклеили на спину рюкзак весом 3,5 кг. Будет ли он двигаться и вести себя как обычно? Некоторые исследования показывают, что передатчик может влиять на поведение животного не только за счет веса.(назад к тексту)

4Абсолютным рекордом является переход белоногого хомячка в США.  Зверек был случайно отловлен местными жителями в поселке в 14730 м от закрытой для посещений биостанции, где он был помечен месяцем ранее. Опознан благодаря ушной бирке. (назад к тексту)

X