Гигантские галапагосские рептилии на медленном пути к выздоровлению
Недалеко от того места, где проводит свои дни самый известный одиночка Галапагосских островов, туристы высаживаются на надувных лодках в современном доке. Путь ведет их мимо морских игуан, чихающих рассолом из своих засохших ноздрей, и полосатых цапель, насиживающихся в красных мангровых зарослях, к исследовательской станции Чарльза Дарвина в Пуэрто-Айора на острове Санта-Крус. На станции еще одна дорожка ведет к естественному вольеру, в котором живет человеконенавистническая галапагосская черепаха по имени Одинокий Джордж.
Убежденный холостяк стал настоящим символом охраны природы с тех пор, как в 1971 году его заметили на отдаленном острове Пинта и поймали в следующем году группа охотников за козами. Сейчас, в свои 60, 70 или больше - никто точно не знает, - Джордж, возможно, прожил более половины своей жизни в изгнании. Вполне вероятно, что это последняя в мире чистокровная черепаха пинта, один из дюжины или около того близкородственных видов, которые до сих пор обитают вокруг Галапагосских островов, архипелага из 19 островов и десятков островков примерно в 600 милях к западу от материковой части Эквадора.
Однако неожиданное открытие в апреле прошлого года, что у Одинокого Джорджа есть генетический двоюродный брат на другом острове, заставило усомниться в том, что Джордж является единственным в своем роде. Открытие является лишь одной из иллюстраций того, как генетика и природоохранная биология смешиваются, чтобы переписать эволюционное прошлое огромной рептилии и изменить планы по сохранению оставшихся видов черепах в будущем.
Признаки возрождения
Оценки того, сколько гигантских черепах осталось на Галапагосских островах, сильно различаются: от менее 10 000 до более 30 000. Однако почти все согласны с тем, что их перспективы улучшаются. «Если вы посмотрите на черепах сегодня по сравнению с тем, что было 50 лет назад, вы увидите, что они намного опережают тех, кем были раньше», - говорит Линда Кайот, бывший хранитель Одинокого Джорджа и научный советник Галапагосского заповедника Фолс-Черч, штат Вирджиния.
Но охрана черепах может быть редким светлым пятном в борьбе за защиту хрупкой экосистемы Галапагосских островов. Архипелаг настолько почитаем за его уникальную морскую и наземную жизнь, что он был первым объектом всемирного наследия, выбранным Организацией Объединенных Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО). В конце июня Комитет всемирного наследия организации добавил к обозначению «в опасности» предостережение, чтобы привлечь внимание к растущим угрозам, включая всплеск туризма и рост иммиграции с материковой части Эквадора. С 2001 года увеличение числа авиарейсов и лодок привело к увеличению количества интродуцированных видов на 60 процентов.
В апреле, до объявления ЮНЕСКО, президент Эквадора Рафаэль Корреа признал эти опасения, объявив экосистему островов национальным приоритетом усилий по сохранению. На фоне последовавших призывов сократить количество видов на жительство и пересмотреть сломанную туристическую модель открытие родственников Одинокого Джорджа прозвучало редкой обнадеживающей нотой. Сравнив высоковариабельные участки ДНК из ядер клеток, Гизелла Какконе и Джеффри Пауэлл из Йельского университета и их коллеги сообщили в журнале Current Biology от 1 мая, что черепаха на усеянном вулканами острове Изабела имеет примерно половину своих генов, общих с Джорджем. Исследователи даже предположили, что у Джорджа могут быть полные родственники на том же острове.
Потенциальное спасение вида Джорджа, черепахи Пинта, началось в 1994 году. В том же году команда Йельского университета собрала кровь у 27 черепах, живущих на склонах вулкана Вулкан высотой в милю, действующего вулкана на острове Исабела. Северная оконечность острова. В отличие от одновидовых популяций, встречающихся в других местах на Галапагосских островах, черепахи Volcán Wolf демонстрируют необычное сочетание форм панциря. Некоторые из них имеют форму купола, другие имеют характерную форму седла Одинокого Джорджа, а некоторые демонстрируют характеристики обоих типов.
К 2002 году исследователи извлекли достаточно ядерной ДНК и митохондриальной ДНК, унаследованной по материнской линии от других популяций Галапагосских островов, чтобы выявить некоторые неожиданные связи. Группа Вулканских Волков, по-видимому, включает в себя мешанину линий, возникших в результате многочисленных колонизаций, в то время как Одинокий Джордж, по-видимому, наиболее эволюционно связан с седловидными черепахами на островах Эспаньола и Сан-Кристобаль, более чем в 180 милях к юго-востоку. Какконе предполагает, что некоторые черепахи на южных островах могли плыть по сильным океанским течениям, текущим на северо-запад к Пинте.
В 2003 году совместная экспедиция Галапагосского национального парка и Челонского научно-исследовательского института из Овьедо, штат Флорида, не смогла найти никаких признаков жизни черепах на острове Пинта, но обнаружила скелеты 15 бывших самцов. жители. Извлекая ДНК из этих и других останков, спрятанных в музейных коллекциях, Какконе и ее сотрудники смогли составить надежный генетический профиль видов Pinta. Позже исследователи обнаружили частичное совпадение в ядерной ДНК молодого самца черепахи из ранее отобранной популяции вулканического волка. Митохондриальная ДНК черепахи показала, что его мать родилась на Изабеле. Но было ясно, что его отцом был самец пинты, что делало его гибридом двух видов.
«У нас это было все время, но мы не знали об этом, пока не получили новые образцы из Пинты», - говорит Какконе. Поскольку они уже обнаружили одно полусовпадение среди 27 черепах волканского волка из общей предполагаемой популяции от 2000 до 8000, она говорит, что «шанс найти другой гибрид или даже чистую [Пинту] невелик. довольно высоко.”
Какконе надеется отправить три команды обратно к крутому вулкану, чтобы собрать еще образцы черепаховой крови следующим летом. Если тесты ДНК выявят присутствие чистокровных пинта, исследователи смогут разработать новую программу разведения.
Обнаружение новых черепах Пинта было бы «захватывающим», соглашается Джоанна Бэрри, президент Galapagos Conservancy, «но, вероятно, это не имело бы решающего значения для восстановления экосистемы острова Пинта». По ее словам, помимо небольшого шанса найти достаточное количество особей, чтобы составить устойчивую популяцию, обратное размножение любых полуродственников для восстановления чистой родословной Пинта может занять десятилетия.
Как отец Пинта оказался на Изабеле, остается неясным. Сильное течение проходит примерно по 50-мильному пути от Пинты до Волкана Вулкана, и исторические отчеты оставляют открытой возможность того, что черепахи могли быть выброшены на берег после того, как их выбросили за борт пираты или китобои.
Генетические исследования могут позволить исследователям реконструировать историю конкретных популяций черепах и определить, могут ли они иметь давно потерянных родственников на других островах. Тем не менее, Какконе предупреждает, что генетические модели у исчезающих видов часто обманчивы. По ее словам, разнообразие генотипов, обычно характерное для пожилых людей, может быстро истощиться из-за вмешательства человека и привести к появлению популяций с искусственно омоложенными профилями.
Черепашьи сказки
За миллионы лет до того, как европейцы впервые увидели Галапагосские острова в 1535 году, предки островных черепах, вероятно, бродили по южноамериканскому континенту. Сравнение митохондриальной ДНК позволяет предположить, что маленькая черепаха Чако, найденная в южной половине Южной Америки, является ближайшим из ныне живущих родственников своих гораздо более крупных галапагосских собратьев, хотя Какконе считает, что их общий предок также был слишком большим. Сочетание генетических данных и геологических оценок того, когда образовались острова, позволяет предположить, что черепахи, вероятно, прибыли сюда не более 2-3 миллионов лет назад, говорит она.
Что касается того, как животные совершили 600-мильное путешествие по океану, холодный поток Гумбольдта, который течет на север от оконечности Южной Америки, а затем на запад вдоль экватора, мог быть каналом.«Это отличное шоссе, - говорит Какконе. Будь то одна самка или на плавающем ковре из растительности, одна-единственная самка, отягощенная яйцами, могла бы создать все население Галапагосских островов.
Помимо своего размера и плавучести, галапагосские черепахи могут оставаться в живых от 6 до 9 месяцев без пищи и воды, эволюционная адаптация, которая стала проклятием, когда пираты 17-го и 18-го веков и последующие волны китобойного промысла экипажи обнаружили, что рептилии могут стать обильным и долговечным источником мяса. В бортовых журналах китобойных судов члены экипажа часто загружают черепах десятками в трюмы и грузовые трюмы, в том числе до 100 черепах пинта за раз.
Вымерли как минимум два вида. А к началу 1900-х годов американские и британские исследователи нашли на Пинте лишь горстку живых черепах, и все они были убиты коллекционерами или умерли по пути в отдаленные музеи. Судьба популяции пинта оставалась туманной до 1971 года, когда эксперт по улиткам, проводивший исследования на острове, увидел единственную черепаху и сделал несколько снимков, не подозревая, что его наблюдение было чем-то необычным. Питер Притчард, директор Челонского научно-исследовательского института, вспоминает, что исследователь случайно упомянул о своем наблюдении, когда они обедали вместе. «Ну, я был ошеломлен, - говорит Причард.
В конце концов, известие дошло до Фонда Чарльза Дарвина, который получает финансирование от ряда некоммерческих организаций, стран и отдельных доноров и консультирует правительство Эквадора по вопросам сохранения. Исследовательская станция фонда начала экспедицию в начале 1972 года. Притчард, который в то время изучал морских черепах, присоединился к поездке, чтобы найти места гнездования черепах. По его словам, к тому времени, когда его лодка прибыла, находчивый студент уже нашел черепаху Пинта, и охотники за козами экспедиции привязали ее к кактусу, чтобы она не исчезла.
Движение вперед
В течение 35 лет, прошедших с тех пор, Одинокий Джордж жил на исследовательской станции в Санта-Крус, презирая двух самок черепах из Изабелы, игнорируя резвых самцов, которые давали уроки сексуального воспитания, и подстегивая шквал беспорядков. спекуляций по поводу того, что беспокоит его в отделе репродукции.
Хранители Джорджа изучили диету, эректильную дисфункцию и другие функции организма, но пока не нашли ответа. Исследователи также не знают достаточно о физиологии рептилий, чтобы попытаться клонировать его. В 1994 году Кайот научился у ветеринара из немецкого зоопарка технике извлечения спермы и научил швейцарского добровольца, как ласкать щекотливого Джорджа. «Она могла заставить других черепах эякулировать за 15 минут», - вспоминает Кайот. «Мы работали с Джорджем несколько месяцев и ничего не получили».
Причард говорит, что у него есть видеозапись, на которой Джордж «энергично гоняется за женщиной, садится на нее и отталкивается, когда она уходит под низкую ветку» - свидетельство его неповрежденного, хотя и не очищенного либидо. Но если черепаха-холостяк не сможет или не захочет поддерживать родословную, Какконе надеется, что ее охота на живого родственника с более сильными наклонностями позволит Джорджу сорваться с крючка.
Тем временем защитники природы помогли диким черепахам на Исабеле и других островах, приложив огромные усилия, чтобы искоренить одного из их злейших врагов: диких коз. Введенные в качестве источника пищи китобоями, рыбаками и поселенцами, козы могут пережевывать растения до самого кончика. Большие стада могут разорвать ландшафт, что приведет к сильной эрозии и даже к экологическому коллапсу. На остров Изабела козы не появлялись до 1970-х годов. Менее чем через 3 десятилетия их ряды увеличились примерно до 75 000-125 000 человек.
Проект «Изабела», управляемый совместно Фондом Чарльза Дарвина и Национальным парком Галапагосских островов, задействовал вертолеты, охотников и дрессированных собак для выслеживания незваных гостей на острове. Коллаборационисты также снабдили самок «козлов Иуды» радиоошейниками, чтобы выдать местонахождение поклонников-мужчин. В прошлом году исследователи объявили, что северная часть Исабелы свободна от коз, что добавило к предыдущим успехам на островах Пинта, Сантьяго и Эспаньола.
На острове Эспаньола, излюбленном туристами южных районах архипелага, в 1970-х годах коз выгоняли тысячами, но к тому времени популяция черепах на острове сократилась до 12 самок и 2 самцов. Добровольцы эвакуировали выживших на исследовательскую станцию Чарльза Дарвина и организовали программу экстренного разведения. Третий самец из Испании позже был обнаружен в зоопарке Сан-Диего и призван на службу. Примечательно, что сейчас их и их репатриированных потомков насчитывается более 1400 человек.
Центры по разведению черепах действуют на островах Санта-Крус, Исабела и Сан-Кристобаль. В возрасте 5 лет большинство черепах слишком велики, чтобы им угрожали инвазивные черные крысы и норвежские крысы, и их можно переселить на свои родные острова с коэффициентом выживаемости около 80 процентов. Барри из Galápagos Conservancy говорит, что впечатляющий послужной список должен стать образцом для других мест с ограниченными ресурсами. «Я думаю, что восстановление того, что мы приложили к удалению, - это довольно приятное вращение космического колеса», - говорит она.
Успех в выбраковке коз не только сделал остров Пинта снова безопасным для черепах, но и усилил призывы к их возвращению. Ботаники опасаются утраты разнообразия местных растений и мест обитания без крупного травоядного, который разрушал бы растительность и регулировал доступ к солнечному свету.
Официально Фонд Чарльза Дарвина относится к этому предложению нейтрально, хотя Брайан Милстед, глава отдела исследований позвоночных, склоняется к нему. По его словам, черепахи являются основными травоядными животными на Галапагосских островах и жизненно важными регуляторами экосистемы. Если Одинокий Джордж не может произвести новое поколение черепах для острова Пинта, генетическое исследование Какконе показало, что «следующим лучшим выходом будет привезти туда черепаху Española».
Какконе надеется заново заселить остров Пинта его местными видами, будь то Джордж или родственник, хотя она признает, что многое будет зависеть от того, что ее команда найдет на Изабеле. Однако у нее есть прецедент, когда она считает, что ее сравнение ДНК может оказаться неожиданным. Два года назад команда Какконе обнаружила на Санта-Крус генетические признаки трех отдельных линий вместо предполагаемого единственного вида. Среди своих находок исследователи определили, что изолированная группа около 100 черепах с куполообразным панцирем, известная своим географическим положением, Cerro Fatal, должна считаться новым видом и добавлена к радару защитников природы.
По мере появления одного вида, таксономически говоря, защитники природы изо всех сил пытаются предотвратить исчезновение сотен других видов местных растений и животных. Находящиеся под угрозой исчезновения мангровые вьюрки терроризируются крысами. Любой завоз вируса Западного Нила может уничтожить популяцию галапагосских пингвинов. А гуава входит в число сотен интродуцированных растений, которых сейчас намного больше, чем местных.
Чиновники парка все еще борются с браконьерством на черепах в некоторых отдаленных районах Исабелы и пересматривают план по уничтожению инвазивных крыс, поедающих местных детенышей на Пинсоне и других островах. Тем не менее, эволюционные иконы, которые так заинтриговали Чарльза Дарвина, адаптируются лучше, чем многие другие галапагосские виды. Хотя гуава обгоняет местные растения, ее плоды быстро становятся любимыми среди черепах. «Это крепкие звери, пока люди не перевернут их и не разрежут», - говорит Причард.
Как и потенциально потерянная популяция Пинты, черепахи на Сан-Кристобале когда-то были преданы смерти. Но во время поездки в Сан-Кристобаль в июне группа Причарда насчитала 128 черепах за 4 часа. «Дайте им шанс, - говорит он, - и они выздоровеют».