Что могут рассказать о животных их экскременты?
Среднестатистический обыватель не любит иметь дело с экскрементами. Он вряд ли поблагодарит судьбу, если увидит такого рода «подарок» на подошве своих ботинок. Однако ученые – это все же особый сорт людей. Некоторые из этих специалистов знают толк в испражнениях и умеют находить в них скрытую от всего остального мира информацию. Не только, кстати, о том, чем питается поставщик фекалий. Эта специфическая субстанция способна, к примеру, поведать о круге общения и степени фертильности животного. Как говорят сами ученые, главное в этом деле внимательно рассматривать объект изучения.
Что нам могут сказать экскременты животных?
Надо заметить, что экскременты предоставляют несомненные преимущества ученым, исследующим животных в дикой природе. Эксперты могут собирать эти образцы, не приближаясь к существам, которые их оставили. Довольно часто объектом анализа становятся содержащиеся в фекалиях гормоны. Эти биологически активные вещества используются организмом для передачи информации того или иного свойства. Так, например, у животных, испытывающих стресс от неприятной погоды, присутствия хищника или человека, повышается уровень глюкокортикоидов. В 2017-ом ученые в течение года проводили анализ кала горных капских зебр, выяснив в результате, насколько напряженным было их существование в те или иные сезоны в разных условиях социальной и экологической среды. Оказалось, что концентрация глюкокортикоидов была выше всего весной, перед началом летних дождей. Самый сильный стресс испытывали животные, обитающие в районах с плохой травой и оттого хронически голодающие.
В рамках того же исследования ученые измерили количество тестостерона в экскрементах самцов зебр. Наибольший уровень этого гормона был зафиксирован в районах, где число вынужденных придерживаться «целибата» самцов превышало поголовье самок. Необходимое уточнение: в стадах этих животных доступ к представительницам слабого пола имеет лишь один доминирующий жеребец, а все остальные пасутся в отдельном «холостяцком» коллективе. Исследователи предполагают, что высокий уровень тестостерона может быть обусловлен сильной конкуренцией между самцами. Он, кстати, не несет с собой ничего хорошего. Замечено, что чем больше концентрация этого гормона в популяции, тем меньше потомства производят самки. Объяснение этой странной статистической корреляции ещё только предстоит найти.
Экскременты животных исследуются не только на качество «гормонального фона». Немалый интерес представляет и «отпечатанный» в фекалиях микробиом – совокупность микроорганизмов, присутствующих в кишечнике. Для определения того, чем питаются живые существа, ученые часто используют метод, именующийся «метагеномикой». Он, в сущности, представляет собой захват генетического материала множества различных микробов, находящихся в образце. В 2021 году были опубликованы результаты научного изыскания, в рамках которого ученые проанализировали фекалии белоголовых сипов, чтобы выяснить, как пернатым удается безболезненно для здоровья переваривать гниющую падаль. Оказалось, что птицы пользуются дружеской помощью кишечных микробов.
Исследователи идентифицировали около 700 вырабатывавшихся ферментов, которые расщепляли присутствующую в пище отраву. Среди ядов были весьма опасные, как то стафилококковый энтеротоксин Е или токсины AB5. У человека они вызывают пищевые отравления, симптомы холеры и коклюша. Затем ученые в лабораторных условиях воспроизвели 15 из выявленных ферментов и попытались расщепить ими токсины. Выбранный метод, а именно совокупное отслеживание реакций микробов, позволил получить широкую картину происходящих процессов. Далеко не факт, что изучение каждой отдельной бактерии дало бы такой же конечный результат.
Напоследок расскажем о связи, прослеживающейся между экскрементами и «животной социологией». В 2015 году было проведено необычное исследование, в ходе которого ученым, анализируя фекалии, удалось определить принадлежность 48 бабуинов к двум разным стаям. Затейники, представляющие научное сообщество, сравнивали тип и количество бактерий в образцах экскрементов обезьян. Оказалось, что результаты «анализов» зависят не от того, чем питаются бабуины, а от того, кто из них за кем ухаживает. У приматов, проводивших много времени вместе и выбиравших паразитов из шерсти ближнего своего, микробиомы кишечника оказались в значительной степени схожи. По мнению ученых, связано это с тем, что животные во время «косметических процедур» обмениваются бактериями, в том числе облизывая друг друга. Это формирует тот самый биологический след, который может быть обнаружен представителями научного сообщества.
Вид исследований, описанный последним, кажется настолько перспективным, что один научный коллектив не пожалел усилий и создал базу данных, в которую собрана информация об экскрементах со всего мира. Сообщается, что в ней содержатся геномы приблизительно 1200 бактерий, населяющих фекалии более 180 видов живых существ. Владельцы этого каталога надеются, что он будет использован для изучения образа жизни различных представителей фауны и обнаружения потенциально опасных микроорганизмов. В общем, сколь бы удивительным это ни казалось, экскременты являются весьма полезным ресурсом, позволяющим познавать природу. В дальнейшем полученная с их помощью информация может использоваться для защиты животных и среды их обитания.
