Многие из нас очень обеспокоены разрушением мира природы. Оказывается, люди не единственные, кто испытывает стресс: анализируя гормоны, которые накапливаются в мехе, исследователи обнаружили, что грызуны и сумчатые, живущие на небольших участках Атлантического леса Южной Америки, испытывают больший стресс, чем те, кто живет в более нетронутых лесах.
«Мы подозревали, что организмы в обезлесенных районах будут испытывать более высокий уровень стресса, чем животные в более нетронутых лесах, и мы нашли доказательства того, что это правда», - говорит Ноэ де ла Санча, научный сотрудник Полевого музея в Чикаго., адъюнкт-профессор биологии Чикагского государственного университета и соавтор новой статьи в Scientific Reports с подробным описанием открытия.«Мелкие млекопитающие, в первую очередь грызуны и маленькие сумчатые, как правило, более подвержены стрессу или показывают больше признаков того, что у них более высокий уровень гормонов стресса, на небольших участках леса, чем на больших участках леса».
«Многие виды во всем мире, но особенно в тропиках, недостаточно изучены», - говорит Сара Бойл, доцент биологии и председатель программы экологических исследований и наук в Родосском колледже и исследовательской лаборатории. ведущий автор. «О многих из этих животных мало что известно даже с точки зрения их исходного уровня гормонов».
Атлантический лес часто находится в тени своего соседа Амазонки, но это второй по величине лес в Южной Америке, простирающийся от северо-востока Бразилии на юг вдоль бразильского побережья, от северо-запада Аргентины до востока Парагвая. Когда-то он занимал площадь около 463 000 квадратных миль, площадь больше, чем Калифорния, Орегон, Вашингтон и Невада вместе взятые. С момента прибытия португальских колонистов 500 лет назад части леса были уничтожены, чтобы освободить место для сельскохозяйственных угодий и городских районов; сегодня осталось менее трети первоначального леса.
Разрушение среды обитания животного может кардинально изменить его жизнь. Там меньше еды и территории, и животное может оказаться в более частых контактах с хищниками или в усиленной конкуренции с другими животными за ресурсы. Эти обстоятельства могут привести к длительному стрессу.
Стресс сам по себе не является чем-то плохим - в небольших дозах стресс может спасти жизнь. «Реакция на стресс обычно направлена на то, чтобы вернуть ваше тело в равновесие», - говорит Дэвид Кабелик, адъюнкт-профессор биологии и председатель программы неврологии в Родс-колледже и один из авторов статьи. «Если вас что-то беспокоит и это может привести к травме или смерти, реакция на стресс мобилизует энергию, чтобы справиться с этой ситуацией и вернуть все в нормальное состояние. Это позволяет вам выжить». Например, если животное сталкивается с хищником, поток гормонов стресса может дать ему энергию, необходимую для побега, а затем уровень этих гормонов возвращается к норме. «Но тогда эти животные помещены в эти небольшие фрагменты среды обитания, где они испытывают повышенный стресс в течение длительного времени, что может привести к заболеванию и нарушению регуляции различных физиологических механизмов в организме».
Для этого исследования исследователи сосредоточились на участках леса в восточной части Парагвая, которые особенно сильно пострадали в прошлом веке, поскольку регион был вырублен для дров, выращивания крупного рогатого скота и сои. Чтобы изучить последствия вырубки лесов, исследователи поймали 106 млекопитающих с площадей от 2 до 1200 гектаров - размером с городской квартал до 4,63 квадратных миль. Среди проанализированных ими тварей были пять видов грызунов и два вида сумчатых.
Исследователи взяли образцы шерсти животных, поскольку гормоны накапливаются в волосах в течение многих дней или недель и могут дать более четкую картину типичного уровня стресса животных, чем гормоны, присутствующие в образце крови.«Гормоны в крови меняются каждую минуту, так что на самом деле это не совсем точное отражение того, находятся ли эти животные в состоянии длительного стресса или они случайно убежали от хищника минуту назад, - говорит Кабелик, - а мы пытаясь получить что-то, что больше похоже на индикатор долгосрочного стресса. Поскольку глюкокортикоидные гормоны стресса со временем откладываются в мехе, если вы проанализируете эти образцы, вы сможете посмотреть на долгосрочную меру их стресса."
Вернувшись в лабораторию, исследователи измельчили мех в мелкий порошок и извлекли из него гормоны. Они проанализировали уровень гормонов с помощью иммуноферментного анализа: «Вы используете антитела, которые связывают эти гормоны, чтобы выяснить, сколько их там», - говорит Кабелик. «Затем вы делите это на количество меха, которое было в образце, и вы получаете количество гормонов, присутствующих на миллиграмм».
Команда обнаружила, что животные из небольших участков леса имели более высокий уровень глюкокортикоидного гормона стресса, чем животные из больших участков леса.«Наши выводы о том, что у животных на небольших участках леса были более высокие уровни глюкокортикоидов, неудивительны, учитывая степень, в которой некоторые из этих лесных массивов сильно пострадали от потери и фрагментации леса», - говорит Бойл..
В частности, эти результаты очень важны для таких стран, как Парагвай, которые в настоящее время демонстрируют ускоренные темпы изменения природных ландшафтов. В Парагвае мы только начинаем документировать, как распределяется разнообразие исчезающих видов., - говорит Пастор Перес, биолог из Национального университета Асунсьона и еще один из авторов статьи. «Однако эта статья показывает, что нам также предстоит многое узнать о том, как эти виды взаимодействуют в этих средах».
Ученые также обнаружили, что методы отлова животных способствовали увеличению количества присутствующих гормонов стресса. «Это важное соображение, которое люди должны понимать, когда они проводят эти исследования, что, если они отлавливают животных вживую, это может влиять на измеренный уровень гормонов», - говорит Кабелик.
Исследование не только проливает свет на то, как животные реагируют на вырубку лесов, но также может привести к лучшему пониманию обстоятельств, при которых животные могут передавать болезни людям. «Если у вас много стрессовых млекопитающих, они могут стать переносчиками вирусов и других болезней, и все больше и больше людей, живущих рядом с этими вырубленными участками, потенциально могут контактировать с этими животными», - говорит де ла Санча. «Уничтожая естественную среду обитания, мы потенциально создаем очаги вспышек зоонозных заболеваний».
И, по словам исследователей, результаты этого исследования выходят далеко за пределы Атлантического леса Южной Америки.
"В целом, это действительно важно, потому что это может быть применимо к остаткам леса по всему миру", - говорит де ла Санча. «Тропики содержат самое большое разнообразие организмов на планете. Следовательно, это может повлиять на самое большое разнообразие живых организмов на планете, поскольку происходит все больше и больше вырубки лесов. Мы увидим людей и группы населения, которые, как правило, демонстрируют более высокий уровень стресса».