Заголовок похож на заголовок сатирической газеты The Onion: «Опоссум в Гранд-Форкс убит; тело отправлено в Мичиганский университет для исследования».
Но для аспиранта-биолога UM Лизы Уолш это было не до смеха.
Докторская диссертация Уолш посвящена продолжающемуся расширению ареала обыкновенного вирджинского опоссума на север, и она ожидала, что кочевые сумчатые в конце концов появятся в долине Ред-Ривер в Северной Дакоте.
Этот опоссум был впервые замечен в пригороде Гранд-Форкса в январе 2017 года, когда он ел семечки у основания кормушки для птиц. Позже кто-то убил животное из лука и стрел, как сообщила газета Grand Forks Herald, и Уолш поехал в Северную Дакоту во время весенних каникул, чтобы забрать его тушу.
Это было так захватывающе, потому что это было еще одним подтверждением того, что это расширение ареала все еще происходит и что эти животные, вероятно, будут продолжать двигаться еще дальше на север, поскольку климат становится теплее, а люди продолжают изменять ландшафт, увеличивая сельское хозяйство. и урбанизация», - сказал Уолш.
Образец из Гранд-Форкса отмечает расширение ареала вирджинского опоссума на 137 миль к северу, единственного сумчатого, найденного в Северной Америке к северу от Мексики. Предки опоссумов эволюционировали в Южной Америке, и это существо вторглось на этот континент около 800 000 лет назад, после образования Панамского перешейка..
С тех пор опоссумы неуклонно двигались на север, к 1920-м годам они стали обычным явлением в южном Мичигане и теперь встречаются на севере вплоть до юго-востока Онтарио. Эти животные созданы для тропиков, но продолжают продвигаться на север с помощью людей.
«Очень мало что мешает их дальнейшему расселению на север, при условии, что они смогут пережить зимы», - сказал Уолш. «Это уникальная возможность изучить задокументированное продолжающееся расширение ассортимента.
Кожа, череп и скелет опоссума из Гранд-Форкса были депонированы в коллекции Зоологического музея Университета Мексики и внесены в каталог как UMMZ 178776. Исследовательская статья Уолш, описывающая ее находки в Гранд-Форксе, была опубликована в последнем выпуск журнала The Prairie Naturalist.
Вирджинские опоссумы всеядны и едят практически все. Когда Уолш вскрыла тушу УММЗ 178776 еще в Анн-Арборе, она обнаружила полный желудок, содержащий семечки и мышечную ткань, волосы и неопознанные фрагменты костей мелких млекопитающих. Нижняя часть кишечника этого самца опоссума содержала траву, листья и семена подсолнуха.
Опоссумы размером с домашнюю кошку имеют длинные безволосые хвосты, безволосые уши и заостренную морду. Их передние и задние лапы имеют пять пальцев, в том числе большой палец, противопоставленный самому внутреннему пальцу на задних лапах.
С таким большим количеством открытой кожи опоссумы подвержены обморожению, чаще всего на ушах и хвосте. На УММЗ 178776 в результате обморожения задние лапы почернели и покрылись коркой, а на носу воспалились волдыри. Он весил 5,3 фунта, что меньше, чем у других опоссумов, пойманных в январе в других северных штатах.
Опоссумы зимой не впадают в спячку. Предыдущие исследования показали, что они остаются в своей берлоге, а не кормятся в зимние дни, когда температура не опускается выше нуля. Согласно метеорологическим данным Гранд-Форкса, с 1 декабря 2016 г. по 22 января 2017 г., когда был убит УММЗ 178776, в течение 41 дня температура не поднималась выше нуля.
«Зимние температуры и состояние особи предполагают, что этот опоссум провел большую часть зимы в берлоге, а не в поисках пищи», - сказал Уолш. «Этот человек, вероятно, сохранялся из-за оппортунистических поисков пищи вокруг домов жителей Гранд-Форкса всякий раз, когда температура поднималась выше нуля."
Таким образом, расширение доступа к еде в городских и пригородных районах, а также рядом с фермами может увеличить успех зимней добычи пищи и позволить вирджинскому опоссуму проникнуть в северные районы, которые в противном случае были бы невыносимы.
«Хотя многие расширения ареала в настоящее время приписывают изменению климата, само по себе изменение климата может быть не всей историей для опоссумов», - сказал Уолш. «Могут быть важны и более прямые антропогенные факторы, в том числе ресурсы, легко доступные в сельскохозяйственных и пригородных ландшафтах».
В своей магистерской диссертации на факультете экологии и эволюционной биологии Университета штата Массачусетс Уолш проверила идею о том, что как потепление зимних температур, так и усиление урбанизации помогают опоссумам распространяться на север в районе Великих озер. Эта работа, проведенная с профессором Присциллой Такер, советником Уолша, была опубликована в августе прошлого года в Канадском журнале зоологии.
Уолш и Такер изучили генетические последствия расширения ареала двух опоссумов, проанализировав генетические данные опоссумов в Мичигане, Огайо и Висконсине. Образцы тканей из ушей, губ, хвостов и волосяных фолликулов были взяты у убитых на дороге, у животных, погибших в реабилитационном госпитале для диких животных, а также у людей, пойманных ловцами меха и операторами по борьбе с помехами.
ДНК от 85 человек в трех штатах была выделена и амплифицирована. Были идентифицированы две генетически различные популяции, одна на западной стороне озера Мичиган, а другая на восточной стороне.
США Данные Бюро переписи населения использовались для изучения плотности населения, плотности застройки и плотности ферм на исследуемой территории. Климатические данные по округам, включая информацию о зимних температурах и высоте снежного покрова, были загружены из Национального центра климатических данных за период с 1992 по 2013 год.
Затем были построены компьютерные модели для поиска корреляций между генетическим разнообразием опоссумов, данными переписи и климатическими данными. Уолш и Такер обнаружили, что измерения генетического разнообразия в 15 округах лучше всего объясняются днями снега на земле. Плотность ферм также оказалась важным фактором.
«Эти модели предполагают, что размножению опоссумов может способствовать освоение сельскохозяйственных угодий, и в то же время они могут быть ограничены их неспособностью добывать корм в снегу», - пишет Уолш. Наличие двух различных генетических кластеров этого кочевого вида - по одному по обе стороны озера Мичиган - предполагает независимую колонизацию этих двух регионов в прошлом.
Для своей докторской диссертации Уолш расширила свое исследование, чтобы изучить генетику опоссумов Вирджинии по всему их ареалу, от Центральной Америки и Мексики до Соединенных Штатов. Используя образцы тканей из музейных коллекций, она собрала пригодную для использования ДНК более 100 человек.
Она также искала образцы тканей у звероловов и даже заручилась поддержкой своих родителей, чтобы взять образцы убитых на дороге опоссумов в Вермонте. Помимо ДНК, Уолш собрала образцы волос для изотопного анализа, который говорит ей, что ели животные.
«Существует более 100 видов американских опоссумов, но виргинский опоссум - единственный, который добрался до Соединенных Штатов», - сказала она. «Я хочу узнать больше о том, как они смогли распространиться на север, в Америку с умеренным климатом, и изменился ли их рацион, когда люди изменили ландшафт».