Разгадана тайна кукушкиных яиц
Исследователи из Университета Шеффилда обнаружили, что яйца кукушки инкубируются внутри самки до 24 часов перед откладкой. Это впервые объясняет, как птенец кукушки вылупляется раньше яиц хозяев и жестоко выбрасывает их из гнезда.
Исследование, опубликованное 22 сентября 2010 года в журнале Proceedings of the Royal Society of London, Series B, показывает, что внутренняя инкубация позволяет птенцу кукушки вылупиться раньше сводных братьев и сестёр, выбросить их и монополизировать пищу, приносимую приёмными родителями.
Хотя предыдущие исследования предполагали, что раннее вылупление отчасти достигается за счёт небольшого размера яйца, которое развивается быстрее, давно подозревалось, что есть и другая причина.
Команда под руководством профессора Тима Биркхеда из Департамента наук о животных и растениях Университета Шеффилда совместно с исследователями со всей Европы изучила свежеснесённые яйца восьми кукушек. Они обнаружили, что каждое яйцо находилось на более продвинутой стадии развития, чем обычно у мелких птиц. Чтобы проверить гипотезу о том, что это опережение — результат задержки яйца внутри самки, они смоделировали «внутреннюю инкубацию» у другого вида — зебровой амадины.
Исследователи взяли недавно снесённые яйца амадин и инкубировали их 24 часа при температуре тела птицы (40°C, как у амадины, так и у кукушки). После этого яйца амадин достигли той же стадии, что и яйца кукушки в момент откладки. На первый взгляд, это означало, что внутренняя инкубация даёт кукушке фору в 24 часа. Однако исследователи выясли, что на самом деле преимущество больше.
Когда яйца насиживаются взрослыми птицами в гнезде, их температура составляет около 36°C. Внутри самки температура яйца равна температуре тела — 40°C. Эта разница означает, что 24 часа при 40°C дают яйцу кукушки фору в 31 час по сравнению с яйцами хозяев.
Механизм внутренней инкубации:
- У большинства птиц овуляция (выход желтка из яичника) происходит за 24 часа до откладки яйца.
- Оплодотворение происходит в течение 15 минут после овуляции.
- Затем в течение примерно 24 часов формируются белок и скорлупа.
- Через 6 часов после оплодотворения микроскопический эмбрион начинает развиваться, и к моменту откладки он состоит примерно из 10 000 клеток. Видимые признаки развития появляются только после двух дней насиживания.
У кукушки команда показала, что:
- Происходят овуляция и оплодотворение.
- Через 6 часов начинается развитие эмбриона.
- По мере продвижения по яйцеводу формируются белок и скорлупа.
- Через 24 часа после овуляции яйцо полностью сформировано, но остаётся в яйцеводе самки ещё 24 часа.
Таким образом, к моменту откладки яйцо кукушки уже прошло 18–24 часа внутренней инкубации при 40°C и вылупится на 31 час раньше любого яйца хозяина, отложенного в то же время.
Профессор Тим Биркхед: «Идея внутренней инкубации у птиц до сих пор считалась невозможной, потому что предполагалось, что самки не могут удерживать полностью сформированное яйцо. На самом деле, эту гипотезу для кукушек выдвигали ещё в 1800 году, но затем проигнорировали. Наши результаты показывают, что внутренняя инкубация даёт птенцам кукушки решающее преимущество в начале жизни, позволяя им избавиться от сводных братьев и сестёр — это превосходная адаптация к гнездовому паразитизму».