Синица чует запах! Это новость из исследования, проведенного Университетом Лихай, первым задокументировавшим предпочтение естественно скрещивающихся певчих птиц запаху своего собственного вида.
Эмбер Райс, биолог-эволюционист из Лихай, изучает естественную гибридизацию, когда отдельные виды вступают в контакт и спариваются, чтобы лучше понять, как возникают виды и как сохраняются существующие виды. Два вида, которые составляют гибридизированную популяцию, которую она изучает, - это черношапочная синица и ее родственник каролинская синица.
Райс и доктор философии. студент Алекс Ван Хьюн решил проверить потенциал запаха в качестве сигнала выбора партнера, способствуя репродуктивной изоляции между черношапочными и каролинскими синицами, которые живут в «гибридной зоне» в восточной части штата Пенсильвания, где живет Лихай. расположен.
Huynh и Rice обнаружили, что как черношапочные, так и каролинские гаички производят химически различные натуральные масла. Тестируя самцов и самок обоих видов синиц, они обнаружили, что самцы и самки предпочитают запах своего вида запаху противоположного вида. Эти предпочтения могут влиять на гибридизацию. Их результаты были опубликованы в статье, озаглавленной: «Конспецифические обонятельные предпочтения и межвидовая дивергенция в обонятельных сигналах в гибридной зоне гаичек» в Ecology and Evolution.
«Обоняние у птиц, особенно у певчих, изучено очень мало, потому что они часто имеют такое впечатляющее оперение и разнообразие песен», - говорит Райс.«В некоторых других недавних работах задокументировано, что виды певчих птиц могут чувствовать запахи и предпочитают запахи своего вида, но это первый известный нам пример гибридизации видов».
"Наши результаты показывают, что певчие птицы могут не только использовать запаховые сигналы, потенциально в качестве сигнала выбора партнера, но и что они могут иметь экологические и эволюционные последствия для видов певчих птиц", - добавляет Хюинь.
Черношапочные и каролинские синицы скрещиваются друг с другом, но их гибридное потомство страдает от затрат на приспособление. Например, скрещенные синицы с меньшей вероятностью вылупятся из яиц, и у них более низкие когнитивные способности, чем у чистокровных птиц.
Интересно, что исследователи обнаружили, что изучаемые ими синицы не активно избегают запаха других видов.
«Этот факт может совпадать с наблюдением, что гибридизация действительно имеет место», - говорит Хюинь.«Мы знаем, что гибридная зона очень мала, и ее ширина остается неизменной с течением времени. Другими словами, географическая область гибридизации не увеличивается и не сокращается».
Птицы с одинаковым запахом склонны к желе
Хьюнх и Райс поймали диких птиц из популяций гибридной зоны в Пенсильвании. Они использовали газовую хроматографию и масс-спектрометрию для анализа различий между видами в натуральных маслах, которые птицы производят из своих надпочечниковых желез (также известных как прихорашивающие железы). Они проверили предпочтения вида в отношении запаха, используя Y-образный лабиринт, измеряя количество времени, которое птица проводит с определенным запахом.
Эксперименты показали явное предпочтение одинаковых запахов всего тела у обоих видов синиц. Эти предпочтения присутствовали как у самцов, так и у самок птиц. Результаты, по словам команды, согласуются с возможной ролью обонятельных сигналов в репродуктивной изоляции у синиц перед спариванием.
«В гибридной зоне два вида демонстрируют различия в химическом составе их уропигиальных масел, а также значительные предпочтения своих видов по сравнению с другими видами», - говорит Райс..
Команда считает, что исследователи в области поведения животных и химической экологии найдут их исследование особенно интересным. Изучение запаха в будущих исследованиях поведения певчих птиц, таких как выбор партнера, оценка риска нападения хищников или конкурентные взаимодействия, является одним из многообещающих направлений для будущих исследований.
Исследование было поддержано Университетом Лихай и Национальным научным фондом, а также исследовательскими грантами от Общества изучения эволюции (премия Розмари Грант) и Общества изучения поведения животных.