Питающиеся падалью пернатые хищники сумели подружиться с опасными бактериями, обитающими в разлагающейся органике: самим птицам микробы не вредят, но помогают им переваривать мёртвую плоть.
Одни из самых харизматичных представителей фауны – это грифы и сипы, хотя харизма их, надо признать, несколько отталкивающего свойства. Впечатляющие размеры (размах крыльев у некоторых видов может достигать более двух метров), мощный клюв и когти, длинная голая шея с кокетливым пуховым воротничком у основания и голая же голова – добавьте сюда ещё то, что они питаются падалью, а значит, чаще всего их можно увидеть на трупе какого-нибудь животного.
Получается довольно леденящая картина. И всё же, если рассматривать их с экологической точки зрения, задача у падальщиков важная и даже отчасти благородная: они служат важным звеном в переработке органики, делают её более доступной для микроорганизмов, и, кроме того, они ликвидируют потенциальные рассадники инфекционных болезней.
Грифы и сипы часто имеют дело с разлагающимися останками, в которых есть и весьма небезопасные бактерии, и производимый ими трупный яд. Считается, что характерные особенности внешности падальщиков представляют собой адаптации к специфическому рациону: длинная, гибкая шея позволяет им подробно «исследовать» внутренности павшего животного, а отсутствие перьев на голове и шее уменьшает вероятность того, что кусочки пищи с бактериями и гнилостными соками задержатся на теле птицы. Что же до знаменитого пухового или перьевого воротничка, то он служит в прямом смысле салфеткой – чтобы всё то, что течёт у падальщика по шее, не текло дальше на грудь, спину и живот. Пусть уж это задержится на небольшой «салфетке», чем запачкает всё тело. Ну а чтобы избавиться от бактерий, которые всё же попали на них, птицы принимают солнечные ванны: расправляют крылья, подставляясь под солнечный ультрафиолет (надо думать, эффективней всего такая дезинфекция работает в горах).
Но падальщикам нужно защищать себя не только снаружи, но и, так сказать, изнутри – ведь их пищеварительная система должна как-то противостоять гнилостным бактериям и продуктам разложения. На сей счёт есть разные гипотезы, отчасти подтверждённые исследованиями. Например, устойчивость птиц к нехорошим субстанциям объясняют сильной кислотностью и мощной ферментативной активностью желудочно-кишечного тракта (известно, что грифы и сипы легко переваривают кости). С другой стороны, свою роль тут может играть бактериальная микрофлора.
Михаэль Роггенбук (Michael Roggenbuck) из Копенгагенского университета (Дания) вместе с коллегами из Датского технического университета, Копенгагенского зоопарка и Смитсоновского института (США) проанализировал, какие бактерии живут у двух видов грифов, американского грифа урубу (Coragyps atratus) и грифа-индейки (Cathartes aura). Причём исследователи не просто искали бактерий в кишечнике птиц, но и сравнивали их с теми, которые живут у них на коже головы. Главный вывод, к которому пришли авторы работы, состоит в том, что желудочно-кишечный тракт птиц совмещает высокую разрушительную силу с не менее высокой избирательностью. Если на голове у грифа можно было найти свыше пятисот разновидностей бактерий, то в кишечнике их количество сокращалось до 76 (впрочем, стоит заметить, что у всех позвоночных на поверхности тела микрофлора более разнообразна, чем в кишечнике).
Самое же удивительное, что грифам удалось «подружиться» с бактериальными родами Fusobacteria и Clostridia. Некоторые фузобактерии входят в состав нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта и половых путей, однако среди них есть такие, которые занимаются переработкой органических останков. То же самое касается и клостридий – некоторые их них вообще ядовиты, производят ботулотоксин и другие яды. Во многом благодаря фузобактериям и клостридиям останки животных делаются несъедобными для большинства животных. Кроме грифов: у них эти микробы входят стали нормальной составляющей микрофлоры, по-видимому, помогая птицам переваривать падаль.
Другая любопытная деталь обнаружилась, когда решили сравнить микрофлору падальщиков, живущих на воле, с теми, что живут в зоопарках. Те и другие питаются по-разному, и можно было бы ожидать, что и микрофлора у них будет отличаться. Ведь, как мы знаем, рацион сильно влияет на видовой состав желудочно-кишечных бактерий, по крайней мере, у млекопитающих. Поскольку в зоопарке грифов и обычных хищных птиц кормят одинаково, то и бактерии в кишечнике у них должны быть похожи. Но всё оказалось не так: у грифов в зоопарке микрофлора напоминала ту, которую можно было найти у грифов в дикой природе, нежели у сов и ястребов из соседних клеток. Иными словами, у падальщиков состав желудочно-кишечных бактерий определяется не столько диетой, сколько самой пищеварительной системой. Результаты исследований опубликованы в Nature Communications.
Как именно желудок и кишечник грифов отделяет ненужные бактерии от нужных, и как нужные бактерии, несмотря на всю свою вредоносность, помогают птицам переваривать падаль, пока что не вполне ясно. Однако очевидно, что взаимоотношения падальщиков с микрофлорой гораздо сложнее, чем думали раньше, а новая работа указывает те направления, по которым эти взаимоотношения можно изучать. Действительно, химическая среда желудка грифов неблагоприятна для множества бактерий, но ведь с некоторыми из них (более чем опасными) удалось наладить плодотворное сотрудничество. В целом желудочно-кишечные бактерии птиц изучены намного, намного хуже, чем их «коллеги» у зверей и человека, так что, скорее всего, в будущем повышенным вниманием будут пользоваться не только грифы с их эксцентричными пищевыми привычками, но и обычные птицы.
