Арктические хищники способны переключаться на альтернативные источники питания

Рис. 1. Песец, лисица и зимняк на острове Колгуев. Фото © Юлия Михневич, Ольга Покровская, Иван Покровский

Во многих регионах Арктики глобальное потепление привело к нарушению циклов численности мелких грызунов (леммингов и полевок) — ключевых видов тундровых экосистем, от которых зависит динамика популяций хищников. Ученые из Германии и России в течение шести лет изучали диету и репродуктивный успех арктических хищников песца, лисицы и зимняка — специализированных охотников на грызунов — на острове Колгуев, где грызуны отсутствуют. Исследование показало, что все три вида успешно переключились на питание гусями — самым обильным пищевым ресурсом на острове, причем для зимняка такая ситуация описана впервые. Изучение регионов, где грызуны полностью отсутствуют, поможет понять, какое будущее ждет арктические сообщества.

Песец и зимняк, или мохноногий канюк, — арктические хищники с циркумполярным ареалом обитания. Плотность их популяций и репродуктивный успех зависят от обилия мелких грызунов — их основного пищевого ресурса. Однако песец довольно стабильно существует на островах, где нет грызунов (Шпицберген, остров Медный), питаясь выбросами моря, морскими птицами, находя пищу на лежбищах морских млекопитающих и т. д. Кроме того, на север активно проникает рыжая лисица, в некоторых местах грозя вытеснить песца, в других — мирно с ним сосуществуя.

Остров Колгуев, расположенный в зоне тундр, уникален не только полным отсутствием грызунов, но и самой высокой в мире численностью гусей (H. Kruckenberg et al., 2012. Kolguev — Island of geese). На острове обитает белолобый гусь (Anser albifrons) — его численность около 400 000–600 000 особей, гуменник (Anser fabalis) — около 170 000 особей, белощекая казарка (Branta leucopsis) — 30 000–60 000 особей (рис. 2). Помимо гусей здесь водятся белые куропатки (Lagopus lagopus), различные виды уток, куликов, чайковых и воробьинообразных, а также есть стадо полудомашних северных оленей.

Рис. 2. Белолобый гусь, гуменник, белощекая казарка на острове Колгуев. Фото © Юлия Михневич

Зоологические исследования острова начались в 1894 году, но были нерегулярны и недостаточны. Песец и лисица были отмечены на Колгуеве с начала исследований островной фауны. Зимняков же ученые встретили только в 1994 году, а первые их гнезда были найдены в 1997 году. До 2006 года не было никаких данных о плотности популяции и репродуктивном успехе этих видов. Поэтому исследование ученых было посвящено оценке плотности популяции животных (число размножающихся пар на 100 км2 исследованной территории), продуктивности (среднее число щенков/птенцов в выводке, достигших возраста 35 дней), успеха гнездования зимняков (доля пар, вырастивших как минимум одного птенца, среди пар, в кладке которых было хотя бы одно яйцо), а также изучению питания этих видов (рис. 3). Исследования проводились в летнее время (с конца мая по конец августа).

Рис. 3. Районы исследования на острове Колгуев, где в 2006–2013 гг. изучали гнезда зимняков и плотность песцов и лисиц (красный полигон — 2006 год, зеленый — 2007, синий — 2008, фиолетовый — 2011, желтый — 2012, коричневый — 2013). Рисунок из обсуждаемой статьи в PLOS ONE

Зимняк, или мохноногий канюк на острове Колгуев

Зимняк — птица перелетная, и во время весенних миграций особи выбирают место для гнездования на той территории, где высока плотность грызунов. Если грызунов мало, птицы могут даже пропускать сезон размножения. Первые встречи зимняков на Колгуеве (1997-й, 2003 годы) пришлись на период исчезновения высокоамплитудных циклов численности грызунов в Европе. Возможно, именно недостаток их основного пищевого ресурса в ареале размножения привел к переселению части птиц на Колгуев, богатый иным источником пищи.

В настоящее время (2006–2016 годы) зимняки гнездятся на Колгуеве с относительно стабильной низкой плотностью (в среднем 2,6 пар на 100 км2). Подобная стабильность контрастирует с зависимостью популяций зимняков от плотности грызунов в регионах их совместного обитания. Плотность репродуктивных пар на Колгуеве — такая же, как в регионах с низкой плотностью мелких грызунов. При этом успех размножения этих птиц на острове очень высок, а выживаемость птенцов близка к максимальной для этого вида.

Высокий успех гнездования и высокая выживаемость птенцов отражают хорошие условия для размножения на Колгуеве. Птенцов зимняки выкармливают в основном гусятами, недостатка в которых нет (так как сезон размножения зимняков и гусей совпадает), а также куропатками (птенцами и взрослыми). Почему же тогда низка плотность зимняков? Авторы предполагают, что она может зависеть от плотности грызунов в материковой части тундры. Например, в 2008 году в Ненецком заповеднике грызуны были многочисленны и зимняков на Колгуеве гнездилось мало, то есть птицы оставались гнездиться на материке. Также восстановление циклов численности леммингов в северо-западной Европе после 2007 года могло приостановить увеличение численности гнездящихся на Колгуеве птиц.

Чтобы понять, насколько колгуевская популяция зависима от материковой, необходимо было выяснить пути миграции. Для этого в 2013-м и 2015 годах часть птиц была помечена спутниковыми передатчиками. За их перемещениями можно следить на сайте movebank.org. Отслеживание четырех взрослых самок показало, что зимняки постоянно гнездятся на острове и ежегодно возвращаются на свои прежние гнездовые территории.

Таким образом, пищевое поведение зимняка оказалось более пластично: он может адаптироваться к новым условиям среды и успешно размножаться в тундровых экосистемах без грызунов (как это уже было показано для песцов и лис), используя в качестве пищевого ресурса гусей и куропаток.

Песец на острове Колгуев

Песцы на острове Колгуев в летнее время также питаются главным образом гусями: добывают насиживающих самок, яйца, линных птиц. Зимой они переходят на питание выбросами моря (на побережье) и павшими северными оленями. В последних недостатка не наблюдалось, за период исследований в среднем в год погибало 400 оленей. Причем падеж происходил как раз зимой, из-за недостатка корма. Также, возможно, часть популяции песцов может мигрировать по льдам на материк и находить пищу там.

Численность песцов на Колгуеве составляет около 1000 особей (В. В. Ануфриев, 2012. Ресурсы охотничьих животных островов Колгуев и Вайгач). В 2006–2013 годах плотность размножающихся пар песцов варьировала от 1,7 до 9,6/100 км2 (рис. 4).