Фото яйца кукушки: Кукушкины яйца • Евгения Правдолюбова • Научно-популярные задачи на «Элементах» • Биология

Кукушкины яйца • Евгения Правдолюбова • Научно-популярные задачи на «Элементах» • Биология

Обыкновенные кукушки — перелетные птицы. Зимуют они в экваториальной и южной Африке. Уже скоро первые кукушки отправятся на зимовку: осенняя миграция идет с начала июля.

Кукушки — скрытные птицы. Мы гораздо чаще слышим их, чем видим — кстати, по данным станций кольцевания, первые несколько дней после прилета кукушки молчат. Услышать самку удается гораздо реже, чем самца. Нередко выследить кукушку помогают мелкие певчие птицы — они атакуют кукушек, окликивают их, прогоняют со своих гнездовых территорий (рис. 4).

Обыкновенная кукушка окраской, размером и даже силуэтом похожа на ястреба-перепелятника — грозу мелких птиц. Впрочем, опытный наблюдатель отличит силуэт кукушки от силуэта ястреба. Особенно хорошо видны отличия кукушки от ястреба, когда птицы сидят. Тело кукушки расположено диагонально, посадка очень низкая, длинные острые крылья свешиваются (рис. 5).

Тело ястреба-перепелятника расположено вертикально или почти вертикально.

Чтобы птицы не заметили чужое яйцо и не бросили гнездо, операция по подкладыванию яйца должна пройти как можно более незаметно. Кукушки гораздо чаще откладывают яйца в незавершенные кладки хозяев до начала насиживания. Иногда кукушки разоряют гнезда — хозяева вынуждены строить новое гнездо, и в него-то кукушки и подбрасывают свое яйцо. Среднее число яиц, которое откладывает самка кукушки за сезон, — около пяти, но индивидуальные значения могут сильно варьировать. Кукушка может на некоторое время — около суток или, возможно, даже до двух дней — задерживать уже сформировавшееся яйцо в яйцеводе: в это время оно уже начнет развиваться.

Кукушонок развивается быстрее птенцов своих приемных родителей. В первый-второй день после вылупления у него включен особый инстинкт «выбрасывания», который помогает ему избавиться от других яиц или других птенцов. Если что-то прикасается к его спине, кукушонок начинает пятиться и выталкивать спиной этот объект.

Вы можете посмотреть видео, как кукушонок выбрасывает яйца тростниковой камышевки из гнезда.

На стадии яиц приемные родители могут выбросить из гнезда яйцо, которое кажется им подозрительным, или бросить кладку. Но после того, как кукушонок вылупился, приемные родители безропотно кормят его — даже когда он становится в несколько раз больше их самих (рис. 6).

Вернемся к вопросу про выбор гнезда. Мы пришли к выводу, что за правильный выбор гнезда отвечает импринтинг. Но что именно запоминают кукушата?

Самый однозначный ответ на этот вопрос есть в работе, проведенной в Китае в 1999–2010 гг. и опубликованной в 2018 году (C. Yang et al., 2018. Do cuckoos imprint on hosts, micro-habitats, or nest sites? Parasitism preferences in the common cuckoo (Cuculus canorus)). Авторы наблюдали за гнездами сибирской горихвостки (

Phoenicurus auroreus) и небесно-синей мухоловки (Eumyias thalassinus), расположенными в одном местообитании — в щелях и полостях старинных китайских зданий. Гнезда этих птиц очень похожи внешне, и в этом исследовании не отличались друг от друга по основным параметрам.

Если бы кукушки запоминали гнёзда или местообитание, они бы так же часто подкладывали яйца мухоловкам, как и горихвосткам. При этом горихвостки могут выбросить яйцо из гнезда, если у них возникают подозрения, а мухоловки насиживают абсолютно любые яйца. Однако кукушата у мухоловок не выживают: мухоловки кормят птенцов слишком жесткими насекомыми.

В 37 гнездах горихвосток яйца кукушек встречались с частотой 16,2%. Исследователи признают, что могли не найти выброшенные горихвостками яйца кукушек, а значит, уровень паразитизма на горихвостках может быть еще выше. В 67 гнездах мухоловок они не нашли ни одного яйца кукушки. Значит, кукушата этих экологических рас запоминают именно приемных родителей.

А может ли быть так, что другие экологические расы запоминают не родителей, а другие признаки? В чешской работе 2001 года обнаружено, что некоторые морфы яиц встречаются у многих разных видов хозяев, которые похожи по местообитанию (M.  Honza et al., 2001. How are different Common Cuckoo Cuculus canorus egg morphs maintained? An evaluation of different hypotheses). Морфа Sylvia (яйца, похожие на яйца славок) была зарегистрирована в гнездах 20 разных видов хозяев, среди которых преобладали камышевки — общим в этом случае было расположение гнезд невысоко в густой растительности. Однако это исследование не дает однозначного ответа. Может быть, это одна экологическая раса, которая запоминает местообитание и не запоминает приемных родителей, — а может быть, это несколько экологических рас, просто с очень похожей окраской яиц.

Перейдем к вопросу о наследовании окраски яиц. Мы обсудили две возможности: 1) окраска яиц передается и с материнской, и с отцовской стороны и 2) окраска яиц передается только от матери. Эти две взаимоисключающие гипотезы впервые смогли проверить только в 2000 году с помощью молекулярно-генетических методов (H. L. Gibbs et al., 2000. Genetic evidence for female host-specific races of the common cuckoo). Если на окраску яиц влияют оба родителя, которые каким-то образом правильно выбирают друг друга, то кукушки разных экологических рас (приспособленные к разным хозяевам) будут отличаться друг от друга по всей ДНК: и митохондриальной, и ДНК W-хромосомы, и ДНК Z-хромосомы, и ДНК аутосом. Если окраска яиц передается только по материнской линии, то мутации, возникшие в митохондриальной ДНК или ДНК W-хромосомы, будут распространяться только в пределах экологической расы. А вот все остальные мутации будут распространяться по популяции обыкновенной кукушки свободно, и никакой расоспецифичности наблюдаться не будет.

В работе 2000 года сравнивали митохондриальную и ядерную ДНК (без W-хромосомы) у кукушат из гнезд тростниковой камышевки, лугового конька и лесной завирушки из Британии, и дроздовидной камышевки и голубой сороки из Японии. Открывшаяся картина соответствует передаче окраски яиц по материнской линии: последовательности из ДНК митохондрий были специфичны у экологических рас, последовательности ядерной ДНК — нет. Однако митохондриальная ДНК птиц одной видимой экологической расы в некоторых случаях распадалась на несколько кластеров. Это означает, что приспособленность к одному и тому же хозяину возникала многократно и независимо — то, что мы считаем единой экологической расой, на самом деле несколько линий-двойников! Кстати, кукушки стали подбрасывать яйца голубой сороке всего около 50 лет тому назад — появление новых экологических рас не прекращается.

В работе 2016 года проверили не только митохондриальную ДНК и аутосомную ядерную ДНК, но и W хромосомы (F. Fossoy et al., 2016. Ancient origin and maternal inheritance of blue cuckoo eggs). Для исследования выбрали экологическую расу, которая откладывает однотонные голубые яйца. В Европе такие кукушки подбрасывают яйца садовой горихвостке, в Азии спектр хозяев шире. Эта экологическая раса сильно отличается от других европейских кукушек по митохондриальной ДНК и W-хромосоме, как и следует ожидать при наследовании окраски яиц по материнской линии. Если реконструировать историю этой экологической расы по последовательностям ДНК с помощью метода молекулярных часов, получается, что кукушки с голубыми яйцами появились в Азии примерно 2,6 миллиона лет назад и оттуда распространились в Европу.

Для успешного размножения не всегда необходима мимикрия яиц. Неразборчивым птицам, например лесной завирушке, можно подкладывать совершенно любые яйца. Но чем чаще птица отвергает яйца, непохожие на ее собственные, тем выше давление отбора на яйца кукушек и тем больше они похожи на яйца хозяев. Это самая настоящая «гонка вооружений» (см. Evolutionary arms race). Она подробно описана в британском исследовании 2010 года (M. Caswell & M. Stoddard, 2010. Pattern mimicry of host eggs by the common cuckoo, as seen through a bird's eye). При этом параметры сходства яиц кукушек и их хозяев впервые измеряли с учетом особенностей зрения птиц — например, того, что птицы видят в ультрафиолете (рис. 7).

Такая гонка вооружений может привести к тому, что иногда могут получить преимущество кукушки, которые ошиблись и подбросили яйца не тем хозяевам.

А это бывает нередко — вы можете сравнить частоты подбрасывания яиц разным хозяевам в таблице на странице, посвященной размножению кукушек, сайта проекта «Птицы России». В каком случае эти ошибки окажутся благоприятными?

Представим, что какой-то вид певчих птиц научился так хорошо распознавать яйца кукушек, что выбрасывает их почти в 100% случаев. Тогда в следующем поколении будет совсем немного кукушек, выращенных в «правильных» гнездах. Зато останутся кукушки из «ошибочных» гнезд. Они подбросят яйца снова «неправильным», но неразборчивым приемным родителям — и те вырастят их детей, несмотря на то, что яйца были совсем непохожи на их собственные! Дети снова запомнят тех же приемных родителей и подбросят яйца им — вот и сформировалась новая экологическая раса, специализирующаяся на новом виде хозяина. Возможно, что кукушки из упоминавшейся выше чешской работы так и сделали. В пределах территории исследования не обнаружили ни одного случая паразитизма кукушек с яйцами морфы Sylvia на славках-черноголовках — но есть данные, что раньше на этой же территории такой паразитизм встречался.

Авторы предполагают, что кукушки этой экологической расы переключились с черноголовок, которые стали чересчур разборчивыми, на пока неразборчивых камышевок.

Кукушкины подкидыши

О странной повадке кукушек подбрасывать свои яйца в чужие гнезда ученым известно давно. Более того, они подсчитали, что в качестве нянек кукушки негласно используют более 150 видов птиц. Под Москвой кукушки нередкие гости в гнездах трясогузок, коньков, зорянок. Под Петербургом — в гнездах горихвосток.

Кукушечье яйцо можно найти в гнезде почти любой певчей птицы нашей орнитофауны: пеночки, крапивника, мухоловки и даже в дуплах дятлов и на болотной кочке среди яиц кулика.

Кукушка

Почему же птицы не выбрасывают яйцо непрошеного гостя? Во-первых, как показали опыты, многие птицы очень плохо знают свои яйца. Правда, некоторые птицы все же распознают яйца кукушки и выбрасывают их.

Чтобы застраховаться от подобных неприятностей, у кукушек в процессе эволюции выработалось удивительное приспособление: их яйца и размером и цветом похожи на яйца тех птиц, в чьи гнезда они их подбрасывают.

А чтобы не ошибиться и подбросить яйцо в гнездо нужной птицы, кукушки специализируются на птицах определенного вида: есть кукушки «трясогузковые», есть — «горихвостковые» и прочие и прочие... Они из года в год подбрасывают свои яйца в гнезда соответствующих видов: трясогузок, горихвосток. Каждая кукушка несет обычно яйца именно того цвета, в который окрашены яйца приемных родителей ее кукушат.

У кукушек развилось и другое удивительное приспособление: они несут очень маленькие яйца, весом около трех граммов. Но хотя яичко и маленькое, но зародыш в нем развивается очень быстро. Уже через 11 дней птенец появляется на свет.

В течение жизни в чужом гнезде у птенца несколько раз меняется характер поведения. После появления на свет он первое время ведет себя спокойно, так же как и птенцы других птенцовых птиц. Кукушонок лежит на дне гнезда среди яиц вида-воспитателя или медленно ползает по ним. Если вылупление его затянулось, и он выходит из яйца позднее своих сводных братьев и сестер, то вначале он и к ним относится нейтрально.

Однако обычно уже через сутки после выхода из яйца, иногда даже раньше, через 8-10 часов, или чуть позднее, в поведении кукушонка происходит резкий перелом. Он становится совершенно нетерпимым ко всему, что находится рядом с ним. Им овладевает неудержимое стремление выкидывать из гнезда все, что в нем находится.

Маленькое, голое, слепое, фактически еще недоразвитое существо, похожее скорее на личинку, чем на птицу, с невероятным упорством совершает стереотипные движения, направленные на то, чтобы вытолкнуть из гнезда яйца.

Свою работу кукушонок начинает с того, что, пятясь назад, прижимает яйцо к стенке гнезда, подбирается под него и взваливает его на свою широкую и уплощенную спину. Затем, придерживая яйцо с обеих сторон длинными, закинутыми на спину «крылышками», он поднимается по внутренней стенке гнезда, прижимаясь к ней спиной.

При этом он привстает на ноги и, упираясь головой о дно гнезда, приподымает заднюю часть тела так, чтобы ноша находилась возможно выше на плечах. Взбираясь по внутренней стенке гнезда, кукушонок цепляется за нее всеми четырьмя конечностями. В самый критический момент, перед последним толчком, взобравшись на верх гнезда, кукушонок сбрасывает груз и падает на дно гнезда.

Отдохнув 5-10 минут, те же действия он проделывает со следующим яйцом. И так до тех пор, пока не расправится со всеми птенцами или яйцами. Сытый кукушонок работает очень энергично. Иногда за час-два он выкидывает из гнезда все, что в нем находится.

Видимо, по этой причине одна самка кукушки никогда не откладывает в одно и то же гнездо два яйца. И если в гнезде появляется одновременно два яйца, можно быть уверенным, что их отложили две разные самки, живущие по соседству. Из этих яиц оба птенца иногда вылупляются почти одновременно, в течение дня. И почти во всех подобных случаях между птенцами возникает упорное единоборство.

В долгой и изнурительной борьбе они стараются выкинуть друг друга из гнезда. В результате в гнезде остается птенец, обычно вылупившийся первым. Второй оказывается выброшенным из гнезда. Известны, однако, случаи, когда схватка двух птенцов кукушки, продолжавшаяся несколько дней, заканчивалась гибелью обоих кукушат. Они настолько изнуряли друг друга, что умирали от истощения.

Но с другой стороны, в литературе имеются указания, что в одном гнезде мирно жили два кукушонка.

Подросшие кукушата и их "приемные родители"

Настоящий мастер подмен и маскировки

 

Классификация

 

Род: Кукушка обыкновенная (Cuculus canorus)

Семейство: Кукушковые

Отряд: Кукушкообразные

Класс: Птицы

Тип: Хордовые

Царство: Животные

Размеры: длина туловища взрослой особи 30-35 см, длина крыла 27-37 см. Масса птицы 80-100 г.

Продолжительность жизни: 5-10 лет.

 

Обыкновенная кукушка – птица, принадлежащая отряду кукушкообразных. Ареал обитания, поселения и размножения этих птиц необычайно широк и занимает почти все климатические зоны от берегов Тихого океана аж до самой Атлантики. Встречаются кукушки и среди птиц Подмосковья.

Это не стайная птица, и в отличие тех же ласточек или стрижей, перелеты кукушки зачастую совершают поодиночке, преодолевая расстояния свыше четырех тысяч километров. И, по наблюдениям орнитологов, никогда не задерживаются на одном месте больше чем на три-четыре месяца.

Кукушка обыкновенная – далеко не самый красочный представитель своего семейства, природа в других случаях наделила родственные виды более ярким оперением и внешностью

Среда обитания

Учитывая тот факт, что кукушки - птицы перелетные, а зиму они предпочитают проводить в тропических лесах Азии и Африки, их поселения и местами многочисленные колонии – уже давно привычное дело для жителей разных широт.

Встретить их невозможно только лишь на полуострове Индостан, в Южной части Индокитая, а также на Аравийском полуострове.

Многие орнитологи находят некое внешнее сходство между кукушкой и небольшим ястребом – перепелятником. Все над чем поработал половой диморфизм – это незначительные различия в окрасе самца и самки.

Отличаются мужского рода особи своим сероватым оттенком оперения, в то время как самки более охристые и даже рыжеватые.

Интересно! Античный автор и философ Аристотель, в силу древней самобытности в своем произведении «Истории животных» приписывал некую долю мистики уникальной схожести этих двух представителей пернатых. Ссылаясь на древнее поверье, он утверждал, что это одно и то же существо, обладающее способностью к перевоплощению.

Действительно некое сходство имеется

Излюбленными и привычными местами обитания кукушек являются густые лиственные леса, так как это лесная птица. Но, благодаря способности приспосабливаться и эволюционировать, этих пернатых можно встретить на любой, даже открытой и равнинной местности.

Негустые лесопосадки пригородов, тенистые окрестности водоемов и даже окраины крупных населенных пунктов – теперь естественное место проживания этих лесных птиц. И не редкостью являются фото кукушки в людных местах типа природных парков и зеленых городских зон.

Селятся представители кукушкообразных поодиночке. Их территория продуктивной жизнедеятельности имеет строгие границы радиусом до пяти километров. Но это правило применимо только к самкам, они стараются не пересекать условные линии.

Самцы этого вида часто нарушают границы и свободно перемещаются по территории разных самок. Такой вид брачных взаимодействий называется полигиния и заключает в себе наличие у женской особи одного самца, а у мужской несколько самок. Просто птичий гарем.

Обозначаются условные границы личной территории звуковыми сигналами.

Интересно! Привычное для всех КУ-КУ издают исключительно самцы, привлекая особей женского рода к спариванию. А звуки, издаваемые самками, почти неразличимы для человеческого уха и отдаленно напоминают хохот, лай, мяуканье или стрекот.

Образ жизни представителей кукушкообразных очень давно стал частью фольклора и даже колких высказываний и аналогий, а также пристального внимания со стороны ученых и орнитологов всего мира

Эти птицы ведут паразитирующий образ существования, этому способу жизни даже дали название – «гнездовой паразитизм».

Характеристика

Орнитологи насчитывают около 140 видов представителей кукушкообразных. В зависимости от среды обитания и климатических условий, внешний вид и повадки у них разные. Объединяет их всех гнездовой паразитизм, и он имеет подвиды, и к этому чуть позже.

К удивлению, имеются некоторые уникальные виды, которые все же вьют гнезда, высиживают и выкармливают птенцов, а самое потрясающее – они моногамны и создают пару раз и навсегда. На южном и северном континенте Америки таких уникальных видов кукушкообразных насчитывают около пятидесяти.

Один из видов – кукушка Ани, чей гнездовой паразитизм сводится лишь к тому, что самки откладывают яйца в одно большое гнездо. Иногда такая кладка может насчитывать сорок и более яиц.

Но, несмотря на свое отношение к семейству птиц, с отсутствием родительского инстинкта, самки по очереди высиживают будущее потомство, а точнее – посменно. Ибо насиживать такую кладку приходится сразу нескольким особям.

Ученые считают такой способ не особо эффективным, так как некоторая часть яиц оказывается не насиженной, что вредит развитию популяции.

Кукушки Ани

Желтоклювые кукушки вида Гуйри также самостоятельно высиживают собственные яйца, но при дефиците гнезд, могут подложить свое будущее потомство в кладку представителей своего вида.

Внешний вид

Внешность кукушек бывает самой разной - они отличаются как окрасом, так и физиологическими особенностями.

Самый уникальный вид гнездового паразитизма присущ Галапагосским Американским кукушкам. Они действуют по схемам рейдерского захвата. Не строят свои гнезда, а захватывают чужие и в них высиживают птенцов.

Гуйры – семейная пара

Забывчивые родители из вида Бронзовых кукушек, которые проживают на территории Африки – также не менее уникальный случай. Их птенцы вылупливаются в гнездах приемных родителей, они их выкармливают.

А когда подросший молодняк вылетает из гнезда, представители данного рода вспоминают о своем потомстве и докармливает уже почти взрослых птенцов.

Если немножко отвлечься от темы гнездового паразитизма и вспомнить о том, что кукушки – лесные птицы, избегающие как самого человека, так и среды его обитания, то интересно рассмотреть еще один из видов этих пернатых.

Калифорнийские бегающие кукушки общительны и не боязливы. Они спокойно и уверенно себя чувствуют среди людей. А временами даже пользуются таким соседством.

Например: они очень любят летать рядом с проезжающими автомобилями, для того, что бы подъедать насекомых, попадающих в зону действия авто.

К слову сказать, для американского населения, бегающая кукушка символизирует то же, что и для нас заяц и часто упоминается в местном фольклоре

Поведение

В отличие от других представителей пернатых, которые держатся стаями или парами, вьют гнезда, высиживают и выкармливают птенцов, а также передают своему потомству всевозможные навыки и уменья, обычные кукушки очень далеки от подобного рода стереотипов.

Эти птицы не вьют гнезд и не высиживают своих кукушат, и при этом, популяция их не уменьшается.

А вот тут и начинается самая интересная и занимательная часть из жизни кукушек. Самка кукушки способна откладывать от десяти до пятнадцати яиц за год, но никогда не высиживает их.

Это делают за нее представители других пернатых видов. Зачастую небольших размеров. В их гнезда и подбрасывает свои яйца кукушка. Их орнитологи окрестили птицы – воспитатели.

Обычно кукушки облюбовывают для себя территорию по периметру от гнезда потенциальных приемных родителей. При попадании в поле зрения самки кукушкообразных гнезда, которое станет будущим домом для ее птенца, у кукушки начинает формироваться яйцо.

Отложить его она готова через семь-восемь дней. Следующее формирование яйца начинается с момента находки следующего гнезда подходящего ей вида воспитателей.

В список потенциальных воспитателей кукушат попали представители разных видов:

• белая трясогузка;
• славки серая и садовая;
• обыкновенная горихвостка;
• варакушка;
• сойка;
• луговой и черноголовый чеканы;
• зарянка (малиновка);
• серая мухоловка;
• лесная завирушка;
• жуланы сибирский и обыкновенный;
• лесной конек;
• зяблик;
• соловей красношейка;
• вьюрок;
• дубровник.

Имеются птицы, которые в роли воспитателей выступают реже, но также не избежали участи кормильцев кукушат:

• лесной жаворонок;
• зеленая пересмешка;
• буробокая белоглазка;
• обычный соловей;
• северная бормотушка.

Природа подарила кукушке необыкновенную схожесть с хищными птицами, и это внешнее сходство является основным отвлекающим маневром при подкладывании яйца в чужую кладку. В процессе зачастую участвуют оба родителя.

Размножение

Появившись около облюбованного гнезда, самец кукушки привлекает к себе внимание встревоженных появлением хищника родителей, выманивая их из гнезда. А в это время самка успевает подложить свое яйцо, принесенное с собой в клюве, заменив им одно из хозяйских.

Временами она просто ворует и выкидывает яйцо из облюбованной кладки, но чаще всего – просто съедает. И на всю процедуру подмены уходит не более пятнадцати – двадцати секунд!

Важно! Несмотря на глобальный гнездовой паразитизм со стороны семейства кукушек и огромное количество погибших птенцов в видах птиц-воспитателей, численность популяций паразитов  не увеличивается. А у доноров – не уменьшается.

Но на этом мастерство маскировок и подмен кукушкообразных не заканчивается. Вернувшись к своему гнезду, потенциальные птицы-воспитатели даже не обнаруживают наличие постороннего яйца в своей кладке.

И неудивительно, так как выглядит оно очень похоже, и единственное его отличие только в более крупном размере.

Удивительно устроена природа кукушки. Определенные виды представителей этого семейства всегда откладывают яйца того же окраса, что и у птиц - воспитателей. А разгадка проста. Определенные виды кукушек и их среда обитания напрямую связаны со средой потенциальных приемных родителей.

Кукушки выбирают те виды птиц, чьи яйца наиболее похожи на их.

Появляется на свет птенец кукушки немного раньше, чем потомство воспитателей. И тут гены и инстинкты, заложенные природой, берут свое.

Едва успев вылупиться, птенец «расчищает» территорию и устраняет конкуренцию, выбрасывая или проклевывая остальные яйца кладки, которые, естественно, погибают.

И даже если несколько птенцов все же появляются в гнезде, в котором есть кукушонок, они рискуют остаться голодным или вовсе умереть. Так как индикатором для кормления у большинства птиц является желтый окрас клюва. А у детенышей кукушки он очень яркий и аппетит – отменный.

Птенец кукушки – всегда первенец у птиц-воспитателей

Временами, подросший птенец кукушки значительно превосходит размерами своих приемных родителей.

Питание

Все представители птиц-воспитателей – это мелкие виды насекомоядных. Кукушки – также насекомоядные птицы. И особо прожорливы. Но, эта нетерпимость в еде играет хорошую службу для сохранения баланса в природной среде.

Основной рацион кукушкообразных составляют волосатые гусеницы, как крупные, так и более мелкие и даже ядовитые, поедания которых избегают другие представители пернатых.

И тем самым, благодаря своей прожорливости, кукушки благополучно гасят опасные очаги заражения флоры мелкими вредителями. А позволить себе такие лакомства они могут из-за специального защитного покрытия в желудке, в котором застревают, а потом выводятся ворсинки съеденных насекомых.

Также в ежедневном меню у данного вида присутствуют:

• крупные пауки;
• бабочки;
• цикады;
• стрекозы;
• личинки.

Не брезгуют кукушки полакомиться чужими яйцами и всевозможными ягодами

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

виды, как выглядит детеныш, кукушонок в гнезде, описание, рода Ани

Кукушка – это птица из подкласса новонёбные, семейства кукушковые, или кукушки (лат. Cuculidae). В статье приведено описание семейства.

Слово «кукушка» происходит от звучного «ку-ку», произносимого птицей. Ее название похоже у многих народов: кукувица — в Болгарии, kukačka — в Чехии, Kuckuck — в Германии, coucou — во Франции, cucul — в Румынии, cuculo — в Италии, cuckoo – в Великобритании.

Автор фото: PJeganathan, CC BY-SA 4.0

Описание кукушки обыкновенной

Знаете ли вы, как выглядит эта птица?

Кукушка обыкновенная обитает практически везде на территории России. Но увидеть ее очень непросто. Как правило, все слышали ее «ку-ку», а вот мало кто может похвастаться, что видел эту птицу. Так вот, кукушка обыкновенная в длину может достигать тридцати восьми сантиметров. Длина хвостика примерно тринадцать-восемнадцать сантиметров, а размах крыльев составляет пятьдесят пять сантиметров. Весит птичка совсем мало, около ста тридцати грамм. Ноги у нее сильные, но достаточно короткие. Самки внешне отличаются от самцов.

Самки обычно имеют рыжее оперенье или бурое. По спинке и голове имеются черные полосы. Сами перышки с белой окантовкой. А голова и грудка, как правило, светло-серого цвета, но на них хорошо видны тонкие черные полоски. Вес самки не превышает ста десяти грамм. Молодые особи имеют светло-рыжие оттенки с темными полосами по всему туловищу. Линяют птицы два раза в год. В летнее время это частичная смена пера, а зимой – полная.

У самцов же хвост и спинка темно-серого цвета. Грудка и голова серенькие. Все остальные перья достаточно светлые с темными полосами. Клюв у птиц темный, а вот ножки — желтые.

Внешний вид

Внешне кукушку легко спутать с ястребом — так они похожи. Однако отличия всё-таки есть. Хвост у кукушки более длинный и скошенный. Когда она сидит, держится горизонтально, слегка приподнимая гузку.

Крылья у птицы длинные и острые. А вот ноги непропорционально короткие, при этом два пальца смотрят вперёд, а другие — назад, как у сов.

Длина туловища составляет около 30 см, масса в среднем — от 100 до 200 г, размах крыльев не превышает 65 см.

В расцветке оперения доминируют различные оттенки серого, у самок иногда встречаются вкрапления цвета охры.

Размножение птиц

Обыкновенная кукушка — достаточно загадочная птица. Ее сложно увидеть. У многих народов о ней есть масса легенд. А связано это прежде всего с необычным образом ее жизни.

В начале весны кукушки покидают Африку и летят в Азию и Европу, к месту гнездования. Они ведут одиночную жизнь. Самцы занимают огромные участки, которые достигают нескольких гектаров. А вот у самок территория менее обширна. Для них важным критерием является нахождение поблизости гнезд других птиц.

Кукушка обыкновенная не вьет гнезд. Зато она активно наблюдает за другими птичками. Например, за представителями семейства воробьиных. Как вы думаете, зачем она это делает?

Кукушка выбирает будущих воспитателей своим птенцам. Да, вот такая хитрая птица. Она полностью снимает с себя все заботы по воспитанию малышей и перекладывает их на чужие плечи.

Странные повадки кукушки

Осторожность птицы поражает. Она из засады заранее высматривает хорошее подходящее гнездо. Как только она улучает момент, то за парочку секунд откладывает в него свое яйцо. Ученые пришли к выводу, что одновременно она выбрасывает чужое яйцо. Но этот факт не подтвержден. На самом деле непонятно, зачем ей это делать. Птицы не умеют считать, а значит, хозяйка гнезда не может обнаружить лишнее яйцо.

После того как кукушонок вылупится и немного окрепнет, он выбрасывает всех своих конкурентов из гнезда.

Надо сказать, что кукушка обыкновенная откладывает яйца не только в гнезда, но и в дупла. А точнее, она их сначала откладывает где-то рядом, а уж потом в клювике переносит.

Есть также совершенно противоположное мнение относительно того, каким образом кукушка подбрасывает свое потомство. Ее окраска отчасти похожа на ястребиную. А потому птица пускает в ход нахальство. Она спугивает хозяев гнезда, низко пролетая над ними, и пока те в замешательстве прячутся в траве или листьях, подкладывает свои яйца. Ей в этом может помогать самец.

Птенцы в домашних условиях

Птенец кукушки выпал из гнезда
Подросшие кукушата проявляют интерес к окружающему миру и нередко выпадают из гнезда. выпавшие птенцы становятся добычей млекопитающих, так как приемные родители не спешат на помощь.

Подобранного кукушонка можно выкормить в домашних условиях. Известно, что

кукушки- насекомоядные птицы. Кормить их нужно пищей животного происхождения. В

дикой природе основу рациона составляют гусеницы. Молодняк ест много и часто. В

день он съедает до 50 гусениц. А просит есть каждые полчаса. В неволе кукушат

кормят мучными червями, которые продаются в зоомагазинах. Если нет привычной

для птиц пищи, то дают мясной фарш, смешанный с сырым яйцом, жидкий корм для

собак и кошек. консервы.

Птенцам не важно, кто выступает их кормильцем. они с удовольствием открывают рот, как только человек приближается.

К месяцу жизни птенец научится сам добывать еду. Как только встанет на крыло,

следует отпустить его на волю. Как правило, кукушки не поддаются приручению.

Повзрослев, птица тут же улетит на волю.

Кукушки стараются подбросить свои яйца в такие гнёзда, где они бы соответствовали тем яйцам, которые снесли сами хозяева гнезда. Соответствие обычно определяется и по цвету, и по размеру. Сначала она немного наблюдает за тем, как строится гнездо, заранее выбирая тех, кому она может подложить свои яйца.

Стоит заметить, что за одно лето самка может произвести до 20 яиц, но вот из них подкинуть ей удаётся всего лишь 5 яиц. Если же она не находит гнездо, то оставляет своё яйцо прямо на земле или в каком-либо заброшенном гнезде. Если нужно, то самка способна задерживать на несколько дней яйцо, которое уже готово к сносу.

Предлагаем ознакомиться: Сколько лет живут мейн-куны в домашних условиях

Редкие пернатые хозяева гнёзд замечают подмену яиц. Но

и уже на 13 сутки готовы вылупиться из скорлупы. Вылупляются они голыми и слепыми. Сначала маленькие кукушата очень похожи на птенцов своих приёмных родителей, порой даже голос становится похожи на звуки, издаваемые приёмными родителями. Вылупившийся кукушонок имеет чувствительную спину и небольшое углубление в районе копчика. Если какой-то из птенцов дотронется до него, то этим углублением он может выбросить яйцо или самого птенца из гнезда.

Кукушонок очень требователен: он часто и широко открывает оранжевый рот, требуя еды. За постоянным требованием пищи кукушонка хозяева гнезда даже не успевают увидеть падение птенца и помочь ему, а иногда просто игнорируют это падение. Кукушонок растёт очень быстро. Известно, что уже на 22 сутки он не только превышает в размерах своих приёмных родителей, но и в это время он покидает гнездо. Но хозяева гнезда устремляются за ним, кормя ещё несколько недель его насекомыми.

Школа выживания птенцов

Кукушка обыкновенная, внешний вид которой ничем не примечателен, тем не менее обладает поразительной хитростью. Она по одному поочередно подкидывает свои яйца в разные гнезда, а сама с чистой душой отправляется зимовать в Южную Африку. А тем временем в гнездах приемных родителей происходят невеселые события.

Кукушонок, как правило, вылупляется на пару дней раньше своих собратьев. За это время он успевает акклиматизироваться в гнезде. Хоть он еще слепой и голый, но у него уже развит инстинкт выбрасывания. Представьте, что он выкидывает все, что коснется его голой спины. Прежде всего это яйца и птенчики. Птенец очень торопится сделать свое дело. Инстинкт работает в нем всего четыре дня. Но этого вполне достаточно для уничтожения конкурентов. Даже если кто-то и уцелеет, у него все равно мало шансов выжить. Дело в том, что кукушонок отбирает всю еду, которую приносят приемные родители.

Как кукушки воспитывают птенцов

Привычки размножения у разных видов различаются. Некоторые кукушки недолго высиживают яйца. Другие покидают детёнышей до того, как те даже научатся летать. Другие ухаживают за молодняком так же, как и другие птицы.

Самая известная стратегия воспитания – это гнездовой паразитизм, о котором говорилось выше. Ещё одна интересная привычка размножения: несколько самок откладывает яйца коммунальном гнезде. Все члены группы строят гнездо, насиживают яйца и выращивают птенцов.

Почему птицы не замечают обмана?

Удивляет и поведение хозяев гнезда. Они вроде бы и не замечают, что происходит. И стараются выкормить единственного малыша. И при этом не видят, что это совершенно не их птенчик.

Не так давно была выяснена причина такого странного поведения птиц. Оказывается, желтый рот кукушонка и красная глотка подают птицам мощнейший сигнал, который заставляет приемных родителей носить пищу уже большому птенцу. Даже посторонние птицы, оказавшиеся рядом, отдают ему еду, пойманную для собственных птенцов. Только через полтора месяца после первого вылета из гнезда птенец начинает самостоятельно жить.

Приспособляемость птиц

Обыкновенная кукушка в основном подкидывает яйца к мелким птичкам. Но некоторые разновидности подбрасывают их и в гнезда галок и ворон, других достаточно крупных птиц. И тем не менее кукушки специализируются на определенных птицах, таких как горихвостки, малиновки, пеночки и мухоловки. У кукушек даже яйца похожи на их потомство и по форме, и по цвету.

А вот то, что касается их размера, так это вообще загадка. Сама птица весит примерно сто двадцать грамм, а значит, ее яйцо должно весить грамм пятнадцать. А вместо этого кукушка откладывает очень маленькие яйца весом в три грамма, что несоизмеримо с ее размерами.

Когда-то в Англии организовали выставку яиц кукушки. Так вот, было выставлено девятьсот девятнадцать экземпляров. Все они были разной раскраски, величины. А это значит, что птицы откладывают яйца, которые как две капли воды похожи на яйца приемных родителей. Кукушка подбрасывает их в гнезда не менее ста пятидесяти видов птиц.

Вот такая это необычная птица. Кукушка обыкновенная тем не менее, несмотря на такой паразитарный способ жизни, приносит пользу.

Образ жизни

Самцы кукушки сразу занимают довольно большой участок, привлекая своим громким и многозначным криком самок. Благодаря такому кукованию эта птица и получила своё название. Самки не такие мелодичные и предпочитают больше молчать, но иногда в полете они тоже могут издавать звонкую трель, привлекая самцов для спаривания.

На сегодняшний день известны свыше 120 видов птиц, в гнёзда которых кукушка подбрасывала когда-либо свои яйца. Но обычно они пытаются выбрать певчих птиц воробьиного отряда. Поэтому кукушкины яйца так легко подбрасывать в гнёзда, ведь они совпадают по величине и цвету. Известно, что если в гнезде выросла кукушка – самка, то на следующее лето она вернётся в ту местность, где было гнездо её приёмных родителей, запоминая внешний облик тех, кто их вырастил. Молодняк начинает размножаться позже, чем старая птица. Кстати, продолжительность жизни кукушки в дикой природе не превышает 5–10 лет.

Кукушка летит в небе

Многие виды кукушек – перелетные птицы. Хохлатые представители рода, живущие в Европе и на юге Африки, на зиму мигрируют в Северную Африку. Обитающие на юге Африки и на Мадагаскаре толстоклювые кукушки, летят на зиму в восточную ее часть.

Наиболее изучен образ жизни обыкновенной кукушки. Птица большую часть года прячется в зарослях густых лесов. Она не показывается ни человеку, ни животным. В это время практически не поет. Кукушки ведут скрытный образ жизни. Никогда не собираются в стаи, образуют пары на один сезон. В период размножения становятся более общительными.

Самцы запевают свои задорные песни, а самки приступают к поиску территорий для выведения потомства. Брачные игры состоят из показательных выступлений, ожесточенных схваток за самок. Самцы распускают хвосты и зазывают партнерш. В благодарность за то, что самка выбрала именно его, самец приносит ей в дар веточку или листочек.

Гнездо кукушки

Птицы кукушки не строят гнезда и не выращивают потомства. Эти птицы – совершенные паразиты, которые избавляются от своих яиц, а поддерживают численность популяции за счет других видов пернатых. У кукушек не развит материнский инстинкт, поэтому они всеми силами пытаются освободиться от оков материнства, подбрасывая яйца другим птицам. Так они освобождают для себя время для поисков пищи и отдыха.

Продолжительность жизни кукушек составляет 9-11 лет. Большинство птиц погибает в юном возрасте из-за хищников, которые разоряют птичьи гнезда.

Предлагаем ознакомиться: Сколько длятся роды у кошки

Гнездового ареала размножения нет. Территориально делятся только участки, на которых самка производит подмену яиц. На одном участке встречаются сразу 2-3 самки. Сразу две или три кукушки могут подкинуть в одно гнездо свои яйца.

Две кукушки сидят на сосне

Кукушки – полигамные птицы. Они создают пары только для оплодотворения яиц. Самец за день спаривается с 5-10 самками. Самки ожидают самцов на «своей» территории. Партнеры навещают супружницу, а затем покидают ее место обитания в поисках другой партнерши.

Фото яиц кукушки

За одну кладку самка приносит до 15 яиц. Их все она разнесет по находящимся поблизости гнездам. При этом мать-кукушка все же заботиться о своих будущих детенышах – прежде чем подложить яйцо, она выкидывает из гнезда хозяйские яйца. Приемные родители высиживают и выращивают не своих птенцов, а птенцов кукушки.

Фото подброшенного яйца кукушки

Такой образ жизни сложился у кукушки вследствие биологических особенностей организма птицы. Кукушка откладывает яйца с интервалом в 3-5 дней. За летний сезон она приносит больше десятка яиц, тогда как у большинства видов птиц в кладке только 2-4 яйца. Птенцы вылупляются в соответствии с очередностью кладки.

Если бы кукушка высиживала свое потомство самостоятельно, то ей бы пришлось на протяжении двух месяцев безвылазно находиться в гнезде. Кроме того, выкормить такое количество птенцов ей не под силу, даже при условии, что ей бы помогал самец. Поэтому эволюция привела к тому, что кукушке ничего не остается, как растить своих детенышей при помощи других птиц.

Кукушка тщательно выбирает родителей для своего потомства. Чаще всего она возвращается с родной биотип и подбрасывает яйца тем видам птиц, которыми была вскормлена сама. Самка кукушки наблюдает за птицами, пристраивается по соседству с парами, занятыми строительством гнезда. Как только птица определит место кладки, ее организм запускает механизм формирования яйца.

Еще одно подброшенное яйцо
Кукушка откладывает яйца прямо в чужое гнездо. Для этого она дожидается, когда хозяин улетит, затем за 15 секунд осуществляет кладку. Самец помогает самке отогнать хозяев от гнезда. Он кружит вокруг гнезда, притворяясь ястребом. Другие птицы, боясь быть пойманными, разлетаются. Уловив момент, самка кукушки бросается к чужому жилищу.

Фото птенцов кукушки

Птенцы появляются на свет раньше других, новорожденные гораздо развитее сводных братьев и сестер. Кукушата очень прожорливы. Они постоянно требуют еды, пища на всю округу. Птенцы кукушки не любят конкуренции и обычно выкидывают из гнезда птенцов приемных родителей. Инстинкт избавления от чужаков угасает к четвертому дню жизни.

Не все кукушки занимаются паразитизмом. Обитающие в тропической Африке виды, не подбрасывают яйца, а строят одно общее гнездо и делают кладку в него. Выращиванием потомства занимаются зрелые птицы.

Приносит ли пользу кукушка?

На первый взгляд все понятно. Обыкновенная кукушка – хищная птица, которая губит птенчиков хороших и полезных птиц. Однако не все так просто.

Наверное, кукушка не совсем уж плохая мать, она все-таки прилагает усилия для спасения своего потомства. А стремление уничтожить конкурентов у кукушонка объясняется большой его прожорливостью.

Именно такая поразительная любовь к еде делает эту птицу очень полезной. Как вы думаете, чем питается кукушка обыкновенная? Правильно, гусеницами. Всего за один час она может уничтожить до ста гусениц. И это не предел, поскольку птица нереально прожорлива.

Если в лесу появилось много паразитов, то она съест их всех, а на помощь к ней поспешат все сородичи. Так что кукушки уничтожают огромное количество вредителей и насекомых.

Многие птички не едят волосатых гусениц. А кукушка не перебирает в этом смысле едой. Ее желудок устроен таким образом, что волоски гусениц не наносят вреда, а спокойно постепенно выводятся.

Где зимует кукушка обыкновенная?

Кукушка, как бы вы ни удивлялись, это перелетная птица. На зиму она перебирается в Южную Африку. Но каким образом это происходит, неизвестно, ведь никто не видел, чтобы кукушки летали стаями, что характерно для других птиц. Видимо, перелеты они совершают в одиночку. Они очень незаметно исчезают осенью из лесов, как будто их там и не было. И так же неожиданно появляются весной, с первыми яркими лучами солнца.

Иногда кукушки могут улетать на юг Аравийского полуострова, в китайские провинции на остров Цейлон, в Индокитае.

Те особи, что зимуют в Африке, покидают ее в первых числах марта. Летят птицы очень медленно, преодолевая по восемьдесят километров в день. Они, не отдыхая, летят днем и ночью. На месте зимовки они проводят три месяца.

Все ли кукушки являются паразитарными птицами?

Было бы несправедливо сказать, что абсолютно все представительницы семейства кукушек являются паразитарными птицами. Из ста пятидесяти видов только пятьдесят ведут себя не очень красиво. Все остальные являются примерными родителями, самостоятельно растящими свое потомство.

А есть и такие виды, которые являются частично паразитирующими. Например, в Южной Америке обитает кукушка личинкоед ани. Так вот она изредка подбрасывает яйца в гнезда, но только исключительно своих сородичей. Но такое случается редко. В основном она выращивает своих малышей самостоятельно.

Кукушка обыкновенная (фото приведены в статье) отличается необычным поведением среди представителей своего семейства.

В мире есть кукушки, которые подбрасывают яйца в гнезда, но сами их потом высиживают или, наоборот, позднее самостоятельно выкармливают. А есть и такие, которые свое потомство подкладывают в гнезда больших птиц. Тогда у кукушонка нет необходимости выбрасывать соперников из гнезда, поскольку еды хватит всем.

Виды кукушек, названия и фотографии

Ниже приведено описание нескольких разновидностей кукушек из семейства Cuculidae.

• Обыкновенная кукушка (лат.Cuculus canorus) — широко распространенный вид, обитающий в России (от Урала до Камчатки на востоке и границ тундры на севере), в Европе (повсеместно, кроме крайнего севера), в Азии (в Турции, на Кавказе, в Китае, Корее, Японии, местами в Средней Азии). Обыкновенные кукушки – это перелетные птицы. Они зимуют в Центральной и Южной Африке, в Южной Аравии, Южной Азии, долетая до Австралии.

Длина тела птицы достигает 33-40 см. Длина крыла самок варьируется от 20 до 23 см, у самцов — от 21,5 до 25 см. Хвост длинный — 15-19 см, закругленный, ступенчатый. Клюв — 1,6 — 2,4 см в длину. Весят кукушки обыкновенные от 80 до 120 г. Цвет оперения у самцов и самок, а также у молодых, взрослых и старых особей различается. Самцы окрашены в оттенки серых цветов, с белым или светло-серым брюшком и подхвостьем, на которых есть поперечные полосы. Самки постарше окрашены так же, но имеют бурый оттенок. У молодых самок в окраске преобладают ржаво-рыжие тона, на брюшке, горле и подхвостье присутствуют яркие черные или рыжие полосы, а на пояснице и крыльях могут быть охристые пестрины. Края век и глаза у всех особей желтые. Только у молодых — бурые, а у рыжих самок — ореховые.

Обыкновенные кукушки с зимовки возвращаются рано и с конца апреля или начала мая приступают к размножению. Эти кукушки — типичные гнездовые паразиты. До середины июля самки откладывают до 20 яиц с промежутком в 1-3 дня. С конца июля птицы начинают отлет на зимовку. К концу сентября на юг улетают последние кукушки.

Обыкновенные кукушки наносят вред, снижая поголовье птиц, в гнезда которых они подкидывают свои яйца. Но польза, которую они приносят, несоизмеримо больше. Поедая в огромных количествах волосатых гусениц, они спасают леса от этого страшного врага.

Автор фото: Mike McKenzie, CC BY-SA 2.0

• Малая кукушка (лат. Cuculus poliocephalus) – вид, обитающий на юге Приморья России и в Азии: в Гималаях (от границ с Афганистаном до севера Мьянмы), на Севере Китая, в Корее, на Севере Японии. Зимуют малые кукушки в Южном Китае, Индии, на полуострове Индокитай. Некоторые подвиды встречаются на Мадагаскаре, Зондских островах, в Южной Африке.

По внешнему виду и окрасу малая кукушка напоминает обыкновенную, но отличается от нее мелкими размерами: крыло 15-17,1 см в длину, хвост 13-14,9 см, плюсна 1,7-1,9 см, клюв 1,7-1,9 см. Молодые особи малой кукушки отличаются от молодняка обыкновенной кукушки беловатыми поперечными пятнами на наружных маховых перьях и меньшим количеством черно-бурого цвета. Глаза у молодых и старых птиц бурые.

Малая кукушка издает пяти или шестисложный крик, звучащий как «пи-пи, пи-пи-ию».

Автор фото: markus lilje

• Желтоклювая американская кукушка (лат. Coccyzus americanus) получила название благодаря желтоватой окраске подклювья и тонкого, изогнутого клюва, а также благодаря месту обитания. Этот вид гнездится в Северной Америке, а зимует в Южной.

Размеры тела плотоядной птицы невелики, но хвост длинный. Сверху кукушка окрашена в буроватый с бронзовым оттенком цвет, брюшко и полоска на хвосте белые.

Эти кукушки могут подбрасывать яйца в чужие гнезда, но, в основном, высиживают яйца сами. Срок кладки очень растянут. В гнезде могут присутствовать как яйца, так и уже готовые к полету птенцы. Всего кукушка откладывает до 10 яиц в гнездо, которое строит сама.

Кукует желтоклювая кукушка так же, как и обыкновенная, только громче. В общем и целом, эта птица очень скрытная. Голос она часто подает перед дождем, за что получила прозвище дождевой птицы.

Автор фото: Factumquintus, CC BY-SA 3.0

• Калифорнийская земляная кукушка (калифорнийская бегающая кукушка, калифорнийская кукушка-подорожник)(лат. Geococcyx californianus) – это довольно крупная птица, достигающая длины в 60 см. У нее большой хвост и высокие сильные ноги, но маленькие и слабые крылья. Кукушка-подорожник имеет весьма своеобразный вид и невзрачную окраску. Спина ее бурая с бело-рыжими пятнами, брюшко белесое, а нижняя часть горла черно-пестрая. Голову птицы украшает скромный хохолок. Неоперенная кожа ее лица темно-синяя, но зато ярко выделяется на нем оранжевое пятно за глазами. Крупный клюв равен длине головы птицы.

Живет кукушка-подорожник на юго-западе США и на севере Мексики, в засушливых малонаселенных местах: в зарослях кактусов на склонах гор и на равнинах. Летает она плохо и редко, но зато хорошо бегает, развивая скорость до 42 км/ч. Большую часть жизни она проводит по-куриному, на земле. Здесь же она ищет себе корм – насекомых, мелких позвоночных (ящериц, мышей и др.). Среди кустарников на земле кукушка-подорожник строит свое гнездо, применяя для его изготовления ветки и травинки.

Самка откладывает 3-9 яиц белого цвета, насиживая их с самцом по очереди.

Автор фото: Alan Vernon, CC BY 2.0

• Исполинская кукушка (лат.Scythrops novaehollandiae) – это самая большая в мире кукушка размером с ворона и самый крупный гнездовой паразит. Обитает эта птица в Австралии, на некоторых островах Индонезии, в Новой Гвинее и на близлежащих тихоокеанских островах.

Длина тела исполинской кукушки достигает 66 см, а весит птица до 930 г. Отличительная особенность данного вида — большой, изогнутый клюв. Крылья и хвост длинные, как и у всех представителей семейства. Оперение, в основном, серое: от пепельного и темно-серого цвета на спине и крыльях до светло-серого на брюшке, груди и боках. Концы крыльев — черные, низ хвоста и бока в черных поперечных полосах. Кожа вокруг глаз голая, красноватого или коричневатого цвета. Клюв серый у основания и светлый на конце. Глаза у молодых особей коричневого цвета, у взрослых — красные.

Исполинские кукушки в своем ареале ведут кочующий или перелетный образ жизни. Обитают в мангровых рощах, на опушках и окраинах лесов (где растет эвкалипт, инжир), по берегам рек и морских побережий.

Исполинские кукушки едят различные плоды (инжир, омелу, шелковицу), насекомых (бабочек, жуков, кузнечиков, палочников), яйца и новорожденных птенцов, а также падаль. Яйца подкладывают, в основном, в гнезда различных птиц из семейства врановых (вороны, вороны, галки), а также ошейникового ястреба и австралийской граллины. Голос исполинской кукушки звучит как «куак» с последующими протяжными и убыстряющимися свистками или как булькающее «клу-клу-клу».

Автор фото: Dominic Sherony, CC BY-SA 2.0

• Красноклювая земляная кукушка (лат. Carpococcyx renauldi) — вид, ведущий наземный образ жизни. Ареал обитания — полуостров Индокитай (Таиланд, Камбоджа, Вьетнам, Лаос).

Птенцов красноклювые кукушки выводят сами. Гнездятся как на деревьях, так и на земле. Питаются мелкими позвоночными.

Длина туловища птицы составляет 68 см. Оперение у них светло-серое. Шея и хвост темные. Клюв и ноги красноватого цвета. Глаза желтые. Перья вокруг глаз синие, а кожа лиловая.

Автор фото: Alois Staudacher, CC BY-SA 3.0

• Коэль (коель) (лат. Eudynamys scolopaceus) – кукушка, обитающая в Азии — на Юго-Востоке, в Индии и Китае, а также в Австралии. Получила свое название благодаря издаваемым самцами звукам: «коо-ее, коо-ель».

Птица имеет очень длинный хвост, составляющий почти половину длины тела, которая равна примерно 42 см. Самцы и самки окрашены ярко, но отличаются друг от друга. Самцы сине-черные с зеленым отливом, самки — бронзово-коричневые с белыми пятнышками.

Коэли ведут скрытный образ жизни, водятся в кронах высоких деревьев, при опасности прячутся среди листвы. Рацион этих птиц состоит почти исключительно из фруктов и ягод, которыми они питаются в лесу или в садах. К ним относятся инжир, зизифус, шелковица, папайя, гуава, каперсы, тамаринд и т.п. Насекомые, яйца птиц и улитки составляют незначительную часть рациона.

Коэли относятся к кукушкам, занимающимся гнездовым паразитизмом. Яйца, имеющие розовато-оранжевый оттенок и покрытые красноватыми точечками и черточками, коэли подбрасывают в гнезда небольших птиц, типа иволги.

Коэль самец. Автор фото: K Hari Krishnan, CC BY-SA 3.0

Коэль самка. Автор фото: TheSomdeep, CC BY-SA 4.0

• Фазанья шпорцевая кукушка (лат. Centropus phasianinus) — представитель рода шпорцевых кукушек, обитающий на западе Индонезии, в Австралии, в Папуа-Новой Гвинее. Живет в лесах с густым подлеском и болотистых местах в высокой, густой травой.

Эта крупная птица достигает 70 см в длину и имеет длинный хвост. Цвет оперения -серо-бурый.

Шпорцевые кукушки не относятся к гнездовым паразитам, при этом самец принимает активное участие в высиживании яиц и кормлении птенцов. Птицы ведут практически наземный образ жизни, хотя умеют летать. Питаются насекомыми, яйцами других птиц, мелкими грызунами, ящерицами, амфибиями, птенцами, крабами.

Автор фото: Greg Schechter, CC BY 2.0

• Гуира (гуйра) (лат. Guira guira) — южноамериканская кукушка, которая водится к югу от Амазонской низменности и востоку от Анд. Встречается в таких странах, как Бразилия, Боливия, Парагвай, Уругвай, Аргентина.

Птица имеет средние размеры (35-40 см), живет на высоких деревьях, сама строит гнезда и выводит птенцов. Оперение гуиры имеет серо-коричневый оттенок. Клюв желтый у основания и оранжевый на конце. На голове взрослых особей имеется хохолок.

Автор фото: Andreas Trepte, CC BY-SA 4.0

• Бороздчатоклювый ани (лат. Crotophaga sulcirostris) – птица из семейства кукушковых, которая обитает на севере Южной Америки и островах Карибского моря. В ее названии отражены внешние признаки: бороздки, проходящие вдоль большого изогнутого клюва, и звук, издаваемый птицей — «ани-ани».

Бороздчатоклювые ани употребляют в пищу насекомых, червей, ловят моллюсков в прибрежных районах. В их рацион также входит растительная еда.

В длину они достигают 33 см при массе в 70-80 г. Оперение у бороздчатоклювых ани черное, с фиолетовым отливом. Хвост черный, длинный, с голубоватым оттенком. Глаза и ноги серые.

Эти кукушки отличаются тем, что совместно строят гнезда, высиживают птенцов и вместе заботятся о них. Гнездо бороздчатоклювого ани представляет собой выстланную листьями чашу, которая располагается возле ствола дерева на высоте человеческого роста и опирается на боковые ветви. В таком чашеобразном сооружении могут находиться от 15 до 50 яиц. Летают ани мало и плохо, при этом по земле передвигаются достаточно бойко. Птицы предпочитают открытые пространства, прячась в лесу только от дождя. Заметив опасность, они быстро скрываются в зарослях кустарников.

Автор фото: Hans Hillewaert, CC BY-SA 3.0

Все ли приемные родители готовы растить чужого птенца?

Непонятно, почему птицы воспитывают чужого малыша, обнаружив подмену. Как показывают опыты, практически все птицы плохо знают свои яйца. Именно поэтому они не видят разницы. Утки, куры и орлы вообще могут высиживать совершенно любой предмет, напоминающий по форме яйцо. Как-то было замечено, что лебеди имели намерение высиживать бутылку.

Ученые даже проделывали опыты с подменой всех яиц в гнезде, после чего птица снесла свое родное яйцо. Так вот, увидев, что оно не такое, как все, она выбросила именно его, приняв за чужое.

Но далеко не все пернатые так глупы и неразборчивы. Некоторые умело обнаруживают подмену и выбрасывают ее из гнезд. Другие же просто бросают насиженное место вместе со своим будущим потомством и начинают вить новое гнездо. А некоторые птицы выстраивают второй этаж над старым гнездом, получается двухэтажная конструкция, на первом уровне которой находятся брошенные яйца, а на втором птица откладывает новое потомство.

Яйца

Яйца кукушки в гнезде
Инкубационный период длится 12 дней. Яйца кукушки выглядят больше яиц птиц-воспитателей. Окрас скорлупы разнообразный. Бывают яйца белые с коричневыми крапинками, бывают голубовато-зеленые, грязно-желтые, темно-коричневые.

Некоторые виды кукушек несут яйца по размерам и окрасу схожие с яйцами птиц-воспитателей. Кукушки, паразитирующие на гнезда воробьев, трясогузок или славок, несут мелкие светло-коричневые яйца. Кукушки, предпочитающие гнезда ворон и сорок, откладывают более крупные яйца. Яйца кукушек можно найти в гнездах воробьинообразных птиц, а также пернатых, принадлежащих ястребинообразному семейству.

Чаще всего кукушка паразитирует на гнезда горихвосток, камышевок, крошечных корольков, крапивников, соловьев, стрижей, воробьев и пр. Количество видов-воспитателей достигает 300. Многие кукушки паразитируют на одном виде птиц. Некоторые виды осуществляют кладку хаотично, не разбираясь, какому виду птиц принадлежит то или иное гнездо.

Где обитает кукушка?

Кукушка обыкновенная распространена достаточно широко. Она гнездится в европейской части материка и на ближайших островах, в Африке, Азии, иногда даже мигрирует за полярный северный круг.

В мае и июле на территории России птицу можно встретить практически везде, кроме северной тундры. Интересно, что в разных регионах страны обитает разное количество паразитарных видов. Всего их пять на территории России. Все вместе они обитают в районе Приморья, в европейской части обитает только два из них. Основными местами проживания являются леса, парки, сады, поляны около вырубок, лесные опушки, прибрежные заросли и кустарники.

Особенности ухода за кукушкой

В зоопарках уход за этими птицами зависит от вида. Кукушкам, которые живут на деревьях, создают возможности для полетов, устанавливают жёрдочки и высокие растения в местах содержания. Для наземных кукушек высаживают кустарники, создают укрытия и насыпают субстраты, подобных тем, которые находятся в их естественной среде обитания. Диеты птиц в неволе как можно более точно повторяют пищевые привычки в природе.

О кукушке детям

Кто же такая кукушка обыкновенная? Описание для детей этой необычной птицы нужно начинать с той пользы, которую она приносит. Безусловна, кукушка губит потомство птиц, но и ее малышей не так-то много выживает. Из пяти подкинутых ею яиц вылупятся далеко не все птенцы, достигнет взрослого состояния всего один детеныш. Ведь некоторые птицы, почуяв обман, бросают гнездо вместе со всеми яйцами, которые попросту погибают.

Прожорливый характер птицы делает ее очень полезной. Ей нужно много кушать, и она не перебирает насекомыми, поедает всех вокруг. Есть даже народная примета о том, что если в одном месте кукует не одна кукушка, то это говорит о большом количестве насекомых. Это утверждение совершенно справедливо. Если на определенной территории разводится большое количество насекомых, то на пир пожалуют не только сородичи из ближайших районов, но и прилетят самые дальние родственники. Так уж устроены эти странные птицы.

Чем питается

На фото кукушка кушает личинок

Кукушки потребляют пищу животного происхождения. На корм идут мелкие древесные и летающие насекомые, пауки. Любимая пища кукушек: кузнечики, слизни, комары, мухи, черви, гусеницы, бабочки. Кукушки, живущие на равнинах, в меню добавляют фрукты и ягоды.

Кукушка – одна из немногих птиц, кто с удовольствием поедает мохнатых гусениц. Их яд, содержащийся в кишечнике, губителен для большинства пернатых. Кукушка, прежде чем съесть насекомое, предусмотрительно выталкивает языком ядовитую кишку наружу. Не прочь отведать кукушка новорожденных ящериц и птичьи яйца. Корм птицы хватают на лету, не опускаясь на землю.

Кукушка ест на лету

Кукушки – прожорливые птицы. За час одна взрослая птица может съесть до 100 гусениц. К осени птицы едят еще больше. Так они накопляют подкожный жир, необходимый для совершения длительных перелетов.

Ученые считают кукушку санитаром леса. Если на территории ее обитания завелись вредители, то птица не остановится, пока не переловит их всех.

Птенец кукушки появляется из яйца. Птенец кукушки: описание, фото

Кукушка обыкновенная – это небольшая птица, которая принадлежит к отряду кукушкообразных, семейству кукушковых.

Эта птица получила своё название благодаря многократно повторяющимся звукам, которые она издаёт в брачный период.

Как выглядит кукушка

Все представительницы этого вида отличаются характерным внешним видом:

1. У взрослой птицы длина туловища составляет от 32 до 3 см. Масса тела может колебаться в диапазоне от 80 до 200 граммов. Форма тела кукушки отчасти напоминает хищников – перепелятника или мелкого ястреба. Однако отличительной чертой кукушки является более длинный хвост клиновидной формы.
2. Размах крыльев взрослой особи составляет от 55 до 65 см. Кукушки являются обладательницами длинных и острых крыльев.
3. Ноги у этой птицы очень короткие и имеют желтоватую окраску. Архитектура стопы напоминает таковую у дятлов – 2 пальца направлены кпереди, а 2 кзади. Это позволяет птице свободно удерживаться на отвесной стене, однако хождение по горизонтальной плоскости существенно затрудняет.
4. Птица отличается характерным, немного загнутым книзу клювом чёрного цвета. Сверху клюв покрыт желтоватым налётом. Вокруг глаз у птицы есть кожный нарост ярко-оранжевого цвета, ярко выделяющийся на фоне серой головы.
5. Голова и спинка у взрослых самцов имеет тёмно-серую окраску.
6. Отличительными чертами самца этого рода являются пепельно-серый оттенок шеи и несколько тёмных полосок на белом брюшке.
7. На рулевых перьях можно заметить белые кончики и светлые пятна по всей длине стержня.
8. Самки могут быть иметь окрас двух типов. Одни из них напоминают по окрасу самцов, но на спине и шее у них есть бурые или охристые пятнышки. У другого типа спина имеет рыжее оперение и поперечные полоски по всей протяжённости тела.

Молодняк обоих полов отличается пёстрым оперением и имеет белые отметины на голове и серо-рыжие по всему телу.

Галерея: птица кукушка (25 фото)

Ареал и места гнездования

Кукушка относится к категории перелётных птиц . Места её обитания имеются во всех климатических зонах – от тундры до субтропической х зоны. Наибольшая часть видов кукушек обитает на европейских территориях и в странах Малой Азии. Зиму эти птицы проводят на африканском континенте южнее расположения пустыни Сахара. Часть зимует в азиатских тропических поясах. На американском континенте водятся особые виды этих пернатых.

Кукушки - птицы очень острожные . Большую часть светлого времени суток они ловят и поедают разнообразных насекомых.

В рацион пернатых входят следующие разновидности насекомых:

1. Разнообразные гусеницы, в том числе и ядовитые.
2. Бабочки и их куколки.
3. Жуки и личинки.
4. Капустные черви.
5. Кузнечики и кобылки.
6. Птичьи и муравьиные яйца.
7. Небольшие ящерицы.

Растительная составляющая рациона этих птиц представлена ягодами. В брачный сезон прожорливость их несколько уменьшается. Они становятся очень крикливыми и шумным и, оглашая окрестности призывными брачными.

Особенности выведения потомства

Самки откладывают яйца приблизительно одного размера и массы. Вес одного яйца составляет около 3% от массы тела самки. Однако кукушечьи яйца могут быть самых разнообразных цветов и иметь самый разный рисунок. Этот показатель зависит от того, в чьё гнездо было отложено яйцо.

Кукушечьи яйца встречаются голубых , розовых, коричневатых оттенков. Они могут быть однотонными или иметь узор в виде пятнышек или крапинок. В подавляющем большинстве случаев яйца-«подкидыши» по цвету оказываются полностью идентичными яйцам хозяев гнезда.

У кукушек время высиживания птенцов составляет 11–12 дней. Если яйцо попало в чужое гнездо в самом начале периода инкубации, то кукушонок появляется на свет раньше других птенцов. Это даёт детёнышу кукушки немалое преимущество перед другими обитателями гнезда.

У новорождённого кукушонка совсем нет перьев, он покрыт оранжево-розовой кожей. Вес такого птенца составляет от 2,5 до 3,6 граммов. Однако этот беспомощный детёныш вскоре начинает методично выталкивать из гнезда все остальные яйца. И даже если такой кукушонок в гнезде появился на свет позже других птенцов, он начинает избавляться от других новорождённых птенцов, постепенно оставаясь в гнезде один.

Иногда хозяева гнезда распознают чужое яйц о и избавляются от него. Однако новорождённого птенца они никогда не трогают. Новорождённый кукушонок издаёт писк, схожий с писком других птенцов в выводке, что заставляет приёмных родителей заботиться о нём.

Через три недели кукушонок полностью оперяется. Однако приёмные родители кормят его гораздо дольше, чем собственных детей.

В сезон размножения кукушка может отложить в разные гнёзда до 10 яиц. Каждое новое яйцо она откладывает в другое гнездо. Однако, если она не в состоянии найти гнездо подходящего вида, она откладывает яйца в первые попавшиеся гнёзда. В случае такого неудачного развития событий из 10 яиц могут выжить не более 2.

Общая продолжительность жизни кукушек составляет около 10 лет .

Особенности жизни кукушек

Кукушки прилетают к местам размножения в середине апреля, когда начинается сезон активного кукования. В это время голос самца становится очень глухим. Заканчивается брачный период в конце августа. Длительность брачного периода зависит от длительности гнездования птиц, которые становятся воспитателями подброшенных кукушат.

Трудно представить лес без кукушки. Громкое «ку-ку» самца и характерную булькающую трель самки каждый из нас неоднократно слышал (кстати, знаменитое «ку-ку!» - крик «мужской», означающий: «Я тут!»; самка-кукушка издаёт звуки, напоминающие хохот). И что кукушка гнёзд не строит, а подкладывает яйца в чужие гнёзда, также всем нам хорошо известно. Вроде бы, про кукушку всё уже сказано. Но, к сожалению, до сих пор человек мало знает об этой необычной птице, которую чрезвычайно трудно изучать. Кукушка - птица осторожная и скрытная. Далеко не все видели ее живьем. А в полете она столь похожа на ястреба, что неспециалисты их постоянно путают.

Кукушка - перелетная птица, на зиму она кочует в тропическую Африку. Но интересная штука: большинство птиц совершает свои перелеты стаями, а вот стай кукушек никто не видел. Осенью они незаметно исчезают, старшее поколение раньше, молодые позже. Летят обычно по ночам и, вероятнее всего, в одиночку.

Питаются кукушки различными насекомыми, которых поедают почти весь день в больших количествах. Кукушки приносят большую пользу, поедая мохнатых гусениц, покрытых ядом. Другие птицы такое угощение игнорируют. Если в каком-нибудь лесном участке кукушек больше обычного, это верный признак того, что именно на этом участке происходит особенно опасное нашествие гусениц. Очевидцы видели, как некоторые из кукушек поглощали по десятку гусениц за минуту! Так что для леса кукушка - очень полезная птица, ведь уничтожением за лето миллионов вредителей она полностью искупает свою "вину" убиения невинных птенчиков других видов.

Самцы отличаются от самок только окрасом. Они преимущественно серого цвета, спинка и крылья более темного тона, ноги оранжевые. На груди и животе продольные чередующиеся черные и белые полосы. Самки больше коричнево-рыжего цвета, полосы почти по всему телу, кукушка кажется рябенькой. Длина птицы до 40 см, вес 100 – 130 грамм. Хвост имеет закругленную форму, довольно длинный – 18 см. Длина крыла – 2 0см, а размах крыльев 60 см. Глаза большие, клюв чуть загнутый и довольно крепкий. Пальцы у кукушки цепкие, два обращены вперед, а два назад. Благодаря этому ловко передвигается по веткам деревьев.

На территории России кукушки живут почти везде, за исключением настоящей тундры, благодаря поддержке со стороны более четырёх десятков видов основных птиц-воспитателей – это разные виды горихвосток, славок, трясогузок, камышовок, овсянок, коньков, соловьёв. К настоящему времени насчитывается около 150 видов птиц, которым кукушка подбрасывает свои яйца в гнездо. И что интересно, в гнезде вида-воспитателя яйцо кукушки практически неотличимо от яиц хозяев гнезда. Не выделяется окраской скорлупы, формой, а нередко также и размерами! Например, в гнёздах дроздовидной камышовки или чернолобого сорокопута яйцо кукушки выявить визуально часто невозможно до вылупления кукушонка. Теоретически такого быть не должно, но практически это повсеместно наблюдается. Попытки объяснить это явление остаются безуспешными и по сей день. Причём окраска и рисунок на скорлупе яйца кукушки довольно точно повторяет окраску и элементы рисунка яиц вида-воспитателя не только внешне, но и в толще скорлупы! Последнее обстоятельство необъяснимо с позиции естественного отбора, так как птицы увидеть и оценить этого просто не могут, а во время экспериментов многие птицы принимали чужие яйца даже с иной окраской скорлупы.

Гнездо соловья-красношейки с яйцом кукушки	Гнездо овсянки-крошки с яйцом кукушки
Гнездо дроздовидной камышовки с яйцом кукушки на заднем плане	Гнездо чернушки с яйцом кукушки

Чтобы отложить яйцо в чужое гнездо кукушка пользуется помощью самца, который своим оперением удивительно напоминает ястреба. Самец начинает летать вокруг выбранного гнезда, а птица, завидев этого лжеястреба, в страхе покидает его. Тогда кукушка, быстро подлетев к опустевшему гнезду и выбросив одно хозяйское яичко, кладет на его место свое. Вернувшаяся птица видит, что все яйца на месте и продолжает высиживание.

Распределив все яйца по чужим гнездам, кукушка успокаивается. А самец кукушки в период выкармливания птенца будет заботливо охранять тот участок, куда самка отложила яйца.

В гнёздах птиц-воспитателей яйцо кукушки практически не выделяется ни окраской скорлупы, ни рисунком. И что интересно, нередко даже в одной местности разные самки кукушки специализируются на гнёздах только «своих» видов. Такие популяции кукушки, тесно привязанные к конкретным видам, называются экологическими расами. А вся популяция кукушки в своём обширном ареале распадается на множество отдельных поселений – экологических рас.

В брачных взаимоотношениях для кукушки характерна полигиния, то есть когда большой участок самца включает несколько участков самок. Самец в течение суток облетает свои владения и поочерёдно навещает самок. А самка в период размножения придерживается конкретного участка местности в 2-4 га, на котором гнездятся её виды-воспитатели.

Формирование яйца у кукушки запускается при виде строящегося гнезда воспитателя. И уже через 7-9 суток готовое яйцо кукушка подкладывает в это заранее высмотренное гнездо будущих воспитателей кукушонка. Как правило, к этому времени в гнезде хозяев лежат и собственные яйца. Она, взяв в свой клюв одно яйцо из кладки хозяев, садится прямо на гнездо и в считанные секунды сносит своё яйцо. В случаях гибели намеченного гнезда, кукушка вынуждена отложить яйцо либо на землю, либо в подвернувшееся другое гнездо. Возможна задержка готового к сносу яйца в яйцеводе кукушки 1-3 суток. Следующее яйцо у кукушки начинает формироваться с обнаружением ею очередного строящегося гнезда воспитателя. Таким образом, самка кукушки в летний сезон подкладывает по одному яйцу в 2-5 гнёзд воспитателей. Кукушонок обычно вылупляется в гнезде первым, затем вылупляются другие птенцы. Птенец кукушки голый, обычно несколько крупнее других птенцов, весит он около 3 г.

Ещё одна не менее интересная особенность и загадка в поведении только что появившегося из яйца кукушонка заключается в том, что он, будучи ещё слепым, глухим и совершенно голым, разрешает свои жилищные проблемы, выбрасывая из гнезда яйца или птенцов хозяев. За это кукушка несправедливо осуждается людьми. Всё просто: кукушонок подменяет собой нескольких птенцов другого вида, имеющего более многочисленное потомство. На следующий день после вылупления у кукушонка начинает проявляться рефлекс выбрасывания: все, что находится в гнезде, кукушонок старается выкинуть. Наиболее активен он тогда, когда птиц-хозяев нет в гнезде, а его «сводные» братья и сестры малоподвижны, так как в отсутствие взрослых птиц цепенеют при понижении температуры в гнезде. На нижней части спины кукушонка имеется особое углубление. Голая кожа на этом месте, а также на спине и боках его тела очень чувствительна. При прикосновении к ним у кукушонка сразу же проявляется рефлекс выбрасывания: кукушонок широко расставляет ноги и, опираясь головой о дно гнезда, пытается подлезть под яйцо или птенца. Когда это ему удается, кукушонок несколькими толчками тела продвигает жертву на спину. Придерживая на своей широкой, несколько вогнутой спине яйцо или птенца вскинутыми далеко вверх крылышками, кукушонок пятится к борту гнезда. Добравшись до внутренней стенки гнезда, он поднимается на вытянутых ногах и резким толчком тела выбрасывает находящийся на его спине предмет через край гнезда. Таким образом, в течение 3-4 дней кукушонок обычно избавляется от «сводных» братьев и сестер. На 5-й день жизни кукушонка рефлекс выбрасывания угасает, и, если к тому времени в гнезде остаются другие птенцы, им уже не грозит опасность быть выкинутыми из гнезда. Однако оставшиеся в гнезде вместе с кукушонком птенцы птиц-хозяев выживают редко: быстро растущий кукушонок перехватывает всю пищу, приносимую взрослыми птицами, а остальные птенцы погибают голодной смертью.

Кукушонок, уже заметно переросший свою приемную маму - тростниковую камышевку

Но, несмотря на все эти хитрости, на каждые 5 подкинутых яиц кукушки из гнезда вылетит только один (!) кукушонок. Потому что некоторые птицы (крапивники, славки) обнаружив чужое яйцо, обычно бросают гнезда, даже с полной кладкой. Другие (горихвостки) свивают новую подстилку гнезда, прикрыв кладку с яйцом кукушки, и приступают к новой кладке. Многие виды птиц просто выбрасывают чужое яйцо из гнезда.

Маленькие кукушата всегда вылупляются из яиц раньше других птенцов, причем они рождаются более крепкими, и хитрыми, избавляясь от «сводных» братьев и сестер. Как мать-кукушка передает своим, еще не вылупившимся, наследникам тайны в игре за выживание? Почему обманутые птицы не догадываются о подмене? И как изобретательным кукушатам удается провести сытое и счастливое детство в чужом гнезде? Но обо всем по порядку…

" allowfullscreen="allowfullscreen">

Экспресс-развитие кукушки

Ещё в 18 веке исследователи о том, что эмбрионы яиц кукушки находятся на продвинутой стадии роста, которая заключается в следующем. У обычных птиц уже через сутки после оплодотворения начинается процесс откладывания яиц, а эмбрион развивается в яйце через шесть часов, но у кукушек есть секрет.

Горе-матери после оплодотворения оставляют яйцо в яйцеводе еще на целые сутки. Если добавить к этому еще то, что температура этих дополнительных 24 часов внутри организма кукушки равна 40 градусам по Цельсию, значит, и развитие птенца проходит еще быстрее, чем под крылом родителей. В суме у кукушат в запасе 31 час, чтобы успеть вылупиться и привлечь к себе внимание новых родителей. В этом будущие птенчики дают фору другим желторотым.

Кукушка маскирует свои яйца под окраску чужих.

Еще интересно, что кукушки специализируются на подбрасывании яиц определенному виду птиц, подбирая маскировку по цвету и размеру.

Как происходит процесс подбрасывания яйца?

Иногда в такой диверсии принимает участие и самец кукушки: он садится на видном месте и криками отвлекает внимание птиц, а самка занимается все тем же – всего за несколько секунд она сносит в чужое гнездо яйцо, и исчезает среди деревьев. Таким образом, за одно лето пара кукушек подкидывает в ясли около двух десятков птенцов.

Как «пришельцы» живут в чужих семьях?

Вылупившийся кукушонок, хоть и весит около 3 граммов, его сил хватает, чтобы поднять вес вдвое больше себя. Это неслучайно, ведь данная способность помогает ему выбросить из гнезда соперников.

Кукушата делают это не со зла, на подсознательном уровне, прикоснувшись к чувствительной спинке птенца, он рефлекторно становится в позу «выбрасывателя». Рефлекс действителен лишь в первые четыре дня жизни кукушонка, поэтому, если он не уложится в срок, и не вытолкнет соперников из гнезда, больше шанса на выживание у него не будет.

Кукушонок инстинктивно выталкивает яйца соперников, чтобы выжить.

Приемные родители не замечают подмены, и продолжают кормить незваного гостя, как своего птенца благодаря способности маленького гостя подражать звукам. Кукушонок издает те же звуки, что и настоящие птенцы того вида, к которым он попал. Но как новорожденный птенец знает все эти звуки? Выбрасывая из гнезда яйца или новорожденных пернатых, кукушата не слышат тех звуков, которым потом подражают! Дело в том, что цвет, размер яиц и звуки, которые нужно издавать малышу, уже заложены в «программу» самки. И птенчики понимают все интуитивно.

Но и это не предел. Если молодая кукушка ошибется и подбросит яйцо не в то гнездо, ее маленький кукушонок не растеряется, и подкорректирует свой «вокал», если поймет, что с такими криками ему не достанется корм.

Приемные родители кормят птенца, думая, что он их родной.

Птенцы кукушек – невероятно прожорливы, поэтому новым родителям приходится нелегко. К тому же, раскрытый клюв приемыша большой и оранжево-красный, этот факт не может оставить кормильцев безразличными, поэтому кукушонку достается самое большое количество корма. Так продолжается три недели, а потом птенец кукушки вылетает из гнезда, но еще месяц-полтора наведывается к родителям, чтобы покормиться. К концу лета молодая птица отправляется на зимовку в Индию или Африку.

Некоторые мамы-кукушки не забывают о своем чаде, и подкармливают птенчиков вместе с приемными птицами.

Не все под одну линейку…

Наблюдения за кукушками показывают, что в природе самцы могут строить гнезда, устраивать брачные танцы, призывая самок к совместной жизни, которую последние, конечно же, не планируют.

Даже будучи вдвое больше приемных родителей, птенец кукушки продолжает требовать корм.

Кроме того, африканские виды, напротив, не подбрасывают яйца другим птицам. Они старательно строят семейные гнездышки, и вся стая (около 20 особей) откладывает туда яйца, а в высиживании принимают участие старшие и опытные птицы.

Есть ли оправдание горе-матери?

Кукушки не вьют гнезд потому, что фолликулы созревают неодновременно, а значит, если сядет на гнездо, птенцы, появившиеся раньше, обрекают остальных на гибель.

" allowfullscreen="allowfullscreen">

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Кукушка — птица, получившая всеобщую известность благодаря особенностям выведения птенцов

Несмотря на то что кукушки считаются самыми плохими родителями в мире, это не совсем так. Эти создания могут наблюдать за парой другого вида, чтобы понять, смогут ли они обеспечить пропитанием малыша кукушки. Кроме того, далеко не все птицы являются безответственными родителями, подбрасывающими свои яйца. Некоторые сами выстраивают дома и очень ответственно относятся к процессу выкармливания молодняка. Имеется еще ряд видов, которые подбрасывают яйца, к примеру, утка-кукушка.

Как выглядит кукушка, люди знают почти повсеместно. В настоящее время описано около 140 видов. Все они имеют свои особенности жизни. Семейство включается 6 родов, в том числе:

• настоящие;
• пестроклювые;
• бегающие;
• coccyzinae;
• шторцевые;
• личинкоеды.

Отдельные разновидности птиц совершенно не напоминают привычные, отличающиеся пестрой окраской. Наибольшую известность получила обыкновенная кукушка. Описание птицы было дано еще до становления орнитологии как отдельной науки.

Тело обыкновенной кукушки от носа до хвоста достигает примерно 40 см. Вес ее редко превышает 100 г. Размер крыла составляет обычно не более половины длины тела, то есть в пределах 20 см. Благодаря длинному хвосту и коротким крыльям птицы могут маневрировать даже в густой чаще.

Тело обыкновенной кукушки от носа до хвоста достигает примерно 40 см. Вес ее редко превышает 100 г

Несмотря на общие черты строения тела, расцветка у представителей семейства крайне разнообразна. У очень распространенной обыкновенной кукушки спина и верхняя часть крыльев имеет оперение серо-синего цвета. Хвост пестрый, так как на нем имеется рисунок в виде горизонтальных полос. Грудка светло-серая с тонкими темными и бурыми прожилками. Окраска существенно варьируется. К примеру, бронзовая кукушка имеет характерный бронзовый окрас перьев. Это позволяет ей лучше маскироваться. Золотая кукушка отличается желто-золотым оперением с небольшими вкраплениями черного и бежевого цветов.

Различные варианты окраски оперения — это результат приспособления к естественной среде. Ноги почти у всех видов настоящих кукушек короткие и неприспособленные для длительных пеших прогулок. Птицы ведут преимущественно одиночный образ жизни.

Несмотря на то что эти создания отличаются скромными размерами тела, они имеют отличный аппетит. В их рацион входят:

• личинки насекомых;
• комары;
• жуки;
• гусеницы;
• мелкие птичьи яйца.

Прожорливость обусловлена тем, что эти птицы ведут мигрирующий образ жизни и откочевывают на весь зимний период из северных регионов в Африку и Южную Азию. Для совершения перелета необходимо за благоприятный летний период им нужно накопить много подкожного жира.

Стоит отметить, что имеются представители семейства кукушек, способные полностью изменить мнение об этом семействе. Ярким примером служит Ани. Этот вид не только выстраивает гнезда, но и является социальной птицей. Обычно на одном дереве строят дом сразу несколько пар, и каждая птица следит не только за своими яйцами, но и за чужими. Внешне эти птицы непохожи на своих легкомысленных родственниц.

Внешне они напоминают смесь вороны и попугая. Их перья отличаются иссиня-черным цветом. В отличие от других представителей семейства, Ани бегают намного лучше, чем летают. Эта птица рода кукушек преследует пешком пасущееся травоядное животное, собирая насекомых, которые были испуганы копытами и стремятся быстрее покинуть опасное место.

В отличие от других представителей семейства, Ани бегают намного лучше, чем летают

Пойманные насекомые всецело идут на корм молодняку, поэтому их нельзя называть плохими родителями.

Различные варианты окраски оперения — это результат приспособления к естественной среде

Галерея: кукушка (25 фото)

Что будет, если кукушка подкинет яйцо (видео)

Ареал распространения птицы

Многие природные среды облюбованы этими птицами. Ареал обитания различных представителей семейства покрывает практически весь земной шар. Кукушки не встречаются только в Антарктике и Антарктиде. Множество описанных видов большую часть года обитают в Северной и Южно Америке, а также Евразии. Многие из них обнаруживаются в областях с теплым климатом, где произрастают обширные тропические и субтропические леса.

Излюбленными местами кукушек считаются лиственные леса. Кукушки держатся преимущественно в верхних ярусах деревьев, где могут найти корм. Лишь отдельные разновидности предпочитают селиться в лесостепях.

Виды, обитающие в тропических лесах, являются оседлыми. Птицы, которые выводят птенцов на территории умеренного пояса, отправляются на зимовку в Индию, Африку, Южный Китай и Зондские острова. Распространенная в серверной Америке желтоклювая кукушка мигрирует в Аргентину. Бронзовая и новозеландская разновидности отправляются на острова тихого океана, отличающиеся более мягким климатом. Во время своих сезонных миграций птицы преодолевают свыше 2 тыс. км.

• соловья;
• ласточки;
• лесного жаворонка;
• коноплянки;
• чечетки;
• овсянки;
• воробья;
• серой мухоловки;
• сорокопуты;
• чекана;
• зяблика;
• горихвостки-лысушки;
• конька;
• камышовки;
• завирунки;
• черноголовой славки;
• певчего дрозда;
• пеночки;
• ястребиной славки;
• варакушка.

Некоторые приемные родители уже выработали иммунитет и выбрасывают чужие яйца, поэтому, несмотря на то, что кукушки подбрасывают их определенным видам, все же иногда приходится менять свои предпочтения.

Кукушка следит за понравившимся ей домом. Когда в него владельцами будет отложено несколько яиц, она выжидает момент, когда никого не будет рядом, проглатывает одно из них и откладывает свое. Это позволяет минимизировать риск быть обнаруженным. У многих кукушек яйца имеют схожую форму и окраску как у тех птиц, в гнезде которых они хотят подбросить свое потомство. Иногда самец помогает подкидывать потомство. Он может демонстративно кружить, чтобы заставить птиц атаковать его с целью отгона от гнезда. В это время самка кукушки откладывает яйцо. Это очень действенная тактика, обычно дающая положительный результат.

Кукушка обыкновенная (видео)

Поведение кукушонка в гнезде

Если птицы не замечают подмены и принимают чужое яйцо, детеныш кукушки появляется на свет раньше других птенцов. Он слеп и гол, но инстинкты заставляют его избавляться от других яиц, имеющихся в гнезде. Как правило, кукушонок, упираясь в яйцо спиной, постепенно выталкивает его за пределы дома. Если его сводный брат успел вылупиться, кукушонок все равно его вытолкнет. Подобная жестокость объясняется тем, что его родители не смогут прокормить его при учете прожорливости растущей кукушки.

Таким образом, избавляясь от конкурентов, он становится главным. Кукушонок пищит весь световой день, требуя пищи. Птицы, являющиеся его приемными родителями, не могут противиться этому, поэтому без отдыха занимаются поиском пищи. Птенец кукушки становится взрослым для вылета через 40 дней после вылупления. Кукушонок остается с родителями и требует от них пищи обычно до тех пор, пока не приходит время отправляться на место зимовки.

Внимание, только СЕГОДНЯ!

Кукушка – это семейство, состоящее из 140 видов особей. Самым многочисленным видом является кукушка обыкновенная.

Внешний вид этих пернатых разберем на примере обыкновенных кукушек.

Длина тела варьируется в пределах 35-38 сантиметров. Хвост составляет 13-18 сантиметров. Весят эти пернатые около 130 грамм.

Размах крыльев примерно 55 сантиметров. Конечности короткие и сильные. Перья на спине и хвосте у самцов темно-синие. Грудь и горло имеют светло-серый окрас. Все остальное тело светлое, имеет темные полоски. Ноги желтые, клюв темного цвета.

В окрасе самок превалируют бурые и рыжие оттенки. Голова и спина пересечена полосами черного цвета. Перья окантованы белой каймой. На светлой груди присутствуют хорошо выраженные узкие полосы черного и белого цвета. Вес самок не превышает 110 грамм.

Молодняк, в основном, имеет бледно-рыжий окрас. Туловище по всей длине пересекают более темные полосы. Кукушки линяют 2 раза за год. Летом они меняют оперение частично, а зимой полностью.

Питаются кукушки главным образом насекомыми: древесными жуками и гусеницами, которые причиняют ущерб стволам и листьям деревьев. Помимо насекомых, в рацион кукушек входят яйца и птенцы других пернатых. Своих птенцов и яйца, которые не получилось подбросить, кукушки не едят.

«Операцию» по подкидыванию яйца безответственная мамаша осуществляет за 8 секунд.

Кукуют именно самцы, а самки более молчаливые, поскольку они всегда стараются, чтобы их никто не заметил. Ведь для того, чтобы подбросить свои яйца в чужие гнезда, нужно вести себя предельно незаметно.

Вначале весны кукушки отправляются из Африки в Азию и Европу. Птицы ведут одиночную жизнь. Самцы владеют большими территориями, которые могут достигать несколько гектар. У самок менее обширные наделы. Самое важное для кукушек, чтобы на их территории имелись гнезда других пернатых.

Размножение и продолжительность жизни

Один самец оплодотворяет несколько кукушек. Самки не строят гнезд, а следят за тем, как ведут себя другие птицы. Чаще всего, кукушки подбрасывают свои яйца птицам семейства воробьиных, которые называются певчими.

Послушать голос кукушки обыкновенной

За время своего существования каждая материнская линия приспособилась к другим птицам на генетическом уровне. Именно поэтому наблюдается цветовое сходство яиц. Так же, яйца сложно отличить по размеру.

Самки преследуют только одну задачу — незаметно подкинуть свое яйцо. Для этого кукушка ждет, когда птица отлетит от гнезда, а затем, она быстро выполняет свою задачу. На такую работу самка тратит 8-10 секунд. Яйцо хозяина самка съедает, выбрасывает из гнезда или забирает с собой.

Чаще всего, родители не догадываются о подмене. Птенцы кукушки рождаются быстрее остальных птенцов, при этом они пытаются избавиться от хозяйских яиц. Благодаря такой стратегии птенцы часто остаются единственными в гнезде.

Малыш быстро растет, постоянно требуя пищу. На третьей недели жизни птенец кукушки покидает гнездо. Но приемные родители продолжают подкармливать птенца, пока он не повзрослеет, это продолжается еще примерно 3 недели.

Подкидывая свое яйцо в чужое гнездо, кукушка съедает «родное» яйцо, чтобы была незаметна ее хитрость.

За летний сезон самка кукушки успевает подбросить чужим матерям 3-5 яиц. Но потенциал этих птиц очень большой, они могут принести до 30 яиц. Если кукушка не может найти подходящее гнездо, то она подбрасывает его любой птице или просто оставляет на земле.

Гонка вооружений кукушечьего яйца - BBC News Русская служба

24 марта 2011

Автор фото, cuckoo

Подпись к фото,

Подбрасывать яйца в чужие гнезда кукушкам помогает умение мимикрировать

Навык кукушек по подделыванию яиц постоянно тестируется снова и снова: другие птицы беспрестанно усовершенствуют защиту своих гнезд, в которые кукушки забрасывают будущее потомство.

К такому выводу пришли ученые, изучающие поведение пернатых при помощи компьютерных моделей и особых видеоустройств.

Кукушки - или, как называют их специалисты, гнездовые паразиты - это мошенники каких поискать. Чтобы хозяева гнезда не отличили своих яиц от заброшенных, кукушки научились имитировать цвет и орнамент скорлупы тех птиц, услугами которых они пользуются чаще всего.

И если хозяева не отвергнут подделку, то вылупившийся птенец кукушки быстро расправляется с другими яйцами: столкнет их одно за другим за борт.

В ходе своего исследования орнитологи выяснили увлекательные подробности "эволюционной гонки вооружений", в которой столь активно участвуют кукушки: чем больше развивается у них способность к мимикрии, тем выше становится умение других птиц распознавать незваных гостей.

Мэри Кэсси Стоддард и ее коллеги по зоологическому факультету Кембриджского университета в Великобритании делятся своими наблюдениями на страницах журнала Evolution.

Автор фото, eggs

Подпись к фото,

В верхнем ряду - яйца разных кукушек; в нижнем - хозяев гнезд, в которых они квартируют

Предыдущие исследования в области орнамента птичьих яиц фокусировались на оценке различий в цвете и отметках - и основывались они на том, как воспринимает эти различия человеческий глаз. "Но у птиц более развитое восприятие цветов, чем у человека", - говорит Стоддард в интервью Би-би-си.

"В птичьей сетчатке четыре клетки-фоторецептора, которые называют колбочками, а в человеческой только три, - поясняет специалист. - Эта дополнительная колбочка у птиц чувствительна к ультрафиолетовым волнам. В результате птицы распознают более широкий спектр, чем люди".

Для измерения количества света, отражающегося от различно окрашенных яиц орнитологи применяли технику, называемую спектроскопией; они моделировали соответствующие цветовые значения, что давало возможность понять, как тот или иной орнамент видит птица.

Оптическая загадка

Кукушка, которая из поколения в поколение подбрасывает яйца в гнезда горихвостки, несет голубые яйца. С точки зрения человека, эти яйца неотличимы от тех, что откладывает горихвостка.

А кукушка, паразитирующая на лесной завирушке, несет белые яйца с коричневыми пятнышками, которые заметно отличаются от безупречно голубых яиц самих завирушек. Но, несмотря на это очевидное цветовое различие, завирушки обычно с готовностью высиживают чужое яйцо, тогда как горихвостки куда более подозрительно относятся к яйцам кукушек и нередко выталкивают их из гнезда.

Чтобы исследовать эту оптическую загадку, ученые применили спектроскопию к яйцам кукушек и их хозяев, собранным в 248 гнездах, - эти яйца хранятся в Музее естественной истории в английском городке Тринг.

Выяснилось, что у скорлупы яиц горихвосток и кукушек, которые пользуются гостеприимством этих птиц, довольно высокая степень "цветового совпадения", то есть кукушкино яйцо представляет собой неплохую копию горихвосточного.

Специалисты полагают, что в этом случае кукушка просто вынуждена развить в себе способность к качественной мимикрии, потому что горихвостки очень профессионально определяют чужие яйца.

А когда дело дошло до яиц лесных завирушек, то здесь и через "птичий глаз" орнитологи увидели то, что до сих пор наблюдали невооруженным: уровень цветового совпадения очень низок. И ответа на вопрос, почему они принимают столь очевидные подделки, биологи пока не знают.

Возможно, говорят они, что наивные хозяева - такие как завирушки - находятся лишь на ранних стадиях эволюционной гонки вооружений, то есть "принимают чужие яйца, потому что пока не выработали защиты против паразитизма, - говорит Стоддард. - Другая версия состоит в том, что терпимость по отношению к кукушкиным яйцам может представлять собой наиболее стабильную стратегию для некоторых из видов птиц".

Речь идет о том, что для тех птиц, которые не так часто страдают от кукушкиного мошенничества, эволюционная "цена" выброса по ошибке их собственных яиц может быть более высокой, чем стоимость толерантного отношения к изредка заглядывающим паразитам.

Почему кукушки подбрасывают яйца в чужие гнезда | Птица дома

Источник фото: focusingonwildlife.com

Поговорим о том, почему кукушки подбрасывают яйца в чужие гнезда. Орнитологи насчитывают около 80 видов птиц, которые занимаются гнездовым паразитизмом, но кукушки — самые известные из них. Принято считать, что матери этого семейства отдают своих детей на попечение другим родителям из-за того, что не хотят за ними ухаживать. Существуют и другие версии, объясняющие подобное поведение этих пернатых.

Источник фото: pagebd.com

Общая информация

Вес птицы не превышает и 100 граммов, а длина тела 40 сантиметров. Они обладают весьма сильным торсом и лапками. Длина хвоста достигает 20 сантиметров, крылья почти 30. В полете пернатая выглядит довольно крупно. По спинке перья пепельно-серые, по грудке – с темными полосками. Самка отличается окрасом, её спина имеет скорее рыжеватый оттенок.

Кукушки обитают повсюду, их нет разве что только в Антарктиде и в Арктике. С первыми холодами они покидают родные края, улетая куда-нибудь в северную Африку. Птицы, живущие ближе к югу, считаются оседлыми, они сидят в своих окрестностях круглый год.

Основной рацион кукушки составляют:

· земноводные: лягушки и ящерицы;

· насекомые: гусеницы, долгоносики, бражники, белянки, бабочки, шелкопряды, жучки, паучки;

· яйца;

· ягоды и фрукты;

· чужие птенцы

Для работников сельских полей кукушки считаются спасителями, так как многие насекомые, входящие в «меню» птицы, считаются вредными и ядовитыми для посевов.

Источник фото: justfunfacts.com

Кому подбрасывает и как

В средней полосе России кукушки подбрасывают яйца к разным семействам птиц: королькам, соловьям, стрижам, воробьям и многим другим. В Европе они в основном достаются горихвосткам, трясогузкам, жуланам и славкам.

Существует несколько разновидностей кукушек, которые отличаются количеством подбрасываемого потомства. Так, хохлатая самка оставляет от 2 до 4 яиц в чужом гнезде, а обыкновенная только одно. С мая по июль кукушка откладывает около 10-20 яиц.

Процесс подкидывания тоже происходит по-разному. Некоторые особи на лету выкидывают яйцо, другие кладут его на землю, а потом переносят в клюве. Прежде чем кукушка подбрасывает своего ребенка, она отпугивает птицу-наседку от гнезда. Крадясь под кронами деревьев она громко хлопает крыльями или имитирует крики хищных птиц. Приемная мать спасается бегством, а кукушка в это время бросает яйцо к ней в дом. Настоящее яйцо горе-мать уносит с собой или съедает, чтобы родители не заметили подвоха.

Пернатые подбрасывают яйца в разные гнезда, предварительно подобрав размер и цвет, чтобы чужака не обнаружили. Сделать это нетрудно, так их окраска многообразна: белая, синяя, розовая, голубая, коричневая, в крапинку, затейливый рисунок. А размеры небольшие: примерно 20 на 15 мм. И все же иногда приемные воспитатели находят «не свое» яйцо и выкидывают его, обрекая птенчика на гибель.

Источник фото: pages.vassar.edu

Занимательные факты

Интересно, что кукушка выбирает приемных родителей похожих на тех, в гнезде которых когда-то выросла сама. В экстренном случае она может подкинуть яйцо в первое попавшееся гнездо.

Если выбранная кладка уже хорошо насижена, птица-вредитель может разорить ее. Таким образом она провоцирует жертву на повторное откладывание яиц с дальнейшей подменой.

Два века назад орнитологи выявили следующее: птенцы кукушки развиваются в два раза быстрее, чем другие птицы. Связано это с тем, что у других пернатых через день после оплодотворения, яйцо появляется на свет. А яйца кукушки после того, как их подкинули в гнездо, вылупляются через 6 часов. В чем же их секрет?

Кукушка после спаривания не спешит выводить яйцо из яйцевода. Они сутки держат его внутри, где температура равна 39 градусам. Именно поэтому развитие и рост птенца происходит в два раза быстрее, как в инкубаторе. После этого она подкидывает своего ребенка в чужое яйцо, где в этот же день он вылупляется и осваивается.

Источник фото: abcnews.go.com

Почему птица так себя ведет и жизнь птенцов

Орнитологи объясняют поведение кукушки тем, что так она пытается защитить свое потомство от их же отцов. Самцы любят лакомиться свежим белком и могут запросто съесть своих детей. Другие ученые доказывают, что кукушки не способны высиживать яйца. Это связано с особенностями строения их грудной клетки. Есть и третья теория – фолликулы яиц созревают неодновременно, поэтому если кукушка сядет на гнездо, где есть другие птенцы, она их задавит.

По своему виду кукушата практически ничем не отличаются от приемных братьев и сестер, но обгоняют их в росте и развитии. Птенчики имитируют писк птенцов, в чьем гнезде они оказались. Рождаются они слепыми, голыми и с большим аппетитом. Они очень требовательны к еде. Часто приемные родители не справляются с их кормежкой, в такое время на помощь приходят другие птицы.

Странной особенностью птенца считается то, что уже спустя полдня после появления на свет он начинает сбрасывать яйца. Это связано с тем, что голая кожа кукушонка очень чувствительна и любое прикосновение предметов ее раздражает. Когда маленький птенчик прикоснется к его спине, он сжимает его в крестцовом углублении и волочит за пределы гнезда. Самостоятельными становятся уже через 12 дней и улетают из гнезда.

Вы нам очень поможете, если поделитесь статьей в соцсетях и поставите лайк. Спасибо вам за это.

Подписывайтесь на наш канал.

Еще больше историй читайте на сайте «Птица дома».

Цвета яиц делают кукушки мастерами маскировки

Кукушки - пресловутые читы. Вместо того, чтобы строить гнездо, высиживать яйца и выращивать птенцов, они откладывают яйца в гнезда других птиц и оставляют задачу вырастить потомство ничего не подозревающему хозяину.

Их яйца обычно первыми вылупляются в гнезде. Затем, прежде чем он даже откроет глаза, только что вылупившийся птенец кукушки выталкивает своих неродственных братьев и сестер из гнезда, оставляя ему монополизировать внимание приемных родителей.

У бедных птенцов камышевки не было ни единого шанса.

Неудивительно, что хозяева защищаются от паразитизма кукушек. Хозяева могут агрессивно атаковать взрослых кукушек, чтобы не дать им попасть в гнездо, и они могут научиться распознавать кукушек и атаковать их, наблюдая за реакцией других птиц.

Это еще не все. Если кукушка преодолевает эти первоначальные защитные механизмы, хозяева могут выбросить из гнезда странно выглядящие яйца или птенцов.В свою очередь, яйца кукушки или птенцы, похожие на цыплят своих хозяев, с меньшей вероятностью будут отвергнуты. Итак, в течение эволюционного периода яйца кукушки и птенцы эволюционировали, чтобы напоминать яйца и птенцы своих хозяев, в некоторых случаях до поразительной степени.

Взаимодействие между кукушками и их хозяевами - классический пример «коэволюционной» гонки вооружений.

Превосходные сказочные крапивницы нападают на кукушку с таксидермисом.

Когда кукушки сталкиваются с проблемой наличия в непосредственной близости от них нескольких видов хозяев, у которых яйца различаются по цвету, они справляются с ситуацией по-разному.Например, ранее было показано, что отдельные самки кукушки также могут эволюционировать, откладывая яйца разного цвета, чтобы соответствовать цветам их хозяев (эволюционные расы яиц), или они могут откладывать темные яйца, которые в темных гнездах трудны для хосты для обнаружения и отклонения. В качестве альтернативы кукушка может отложить «среднее» яйцо, которое не идеально подходит для яиц любого вида-хозяина, но довольно хорошо подходит для большинства.

Именно эта последняя возможность была предметом исследования, которое мы с коллегами недавно опубликовали в журнале Behavioral Ecology.Мы задали простой вопрос: есть ли доказательства эволюционной расы бронзовой кукушки Хорсфилда, имитирующей яйца хозяина? Эта кукушка - интересный кандидат для изучения этого вопроса, так как у нее есть более 30 различных видов певчих птиц в качестве хозяев, некоторые из которых, кажется, отвергают яйца кукушки.

Бронзовая кукушка австралийского Хорсфилда. Aviceda

Чтобы исследовать этот вопрос, мы провели измерения спектров отражения - беспристрастное измерение цвета - от одного яйца кукушки и одного яйца хозяина от 231 паразитированной кладки из Австралийской коллекции дикой природы в Канберре.Важно беспристрастно измерять цвет - птицы видят мир иначе, чем мы, и этот тип измерения может позволить нам компенсировать эти различия. Мы измерили 17 различных хозяев бронзовой кукушки Хорсфилда и по крайней мере шесть яиц кукушки и хозяев для каждого вида (всего 462 яйца).

Яйца Хозяина [H] и Хорсфилда [C] из бронзовой кукушки. Аббревиатуры сбоку относятся к разным видам хозяев. Уильям Фини

Наш анализ показал, что яйца хозяев различались по цвету (при сортировке по видам) и что яйца кукушки не менялись при сортировке их хозяевами.Это говорит о том, что у бронзовой кукушки Хорсфилда эволюционная гонка яиц не сосредоточена на имитации яиц конкретных хозяев.

Вместо этого, когда мы посмотрели, насколько цвет яиц кукушки отличался от цвета яиц разных хозяев, мы обнаружили, что у этой кукушки разница была почти одинаковой для всех хозяев. Это наводило на мысль, что бронзовая кукушка Хорсфилдов, возможно, эволюционировала, чтобы использовать морфологию яиц «на все руки».

Это первый случай, когда этот тип откладывания яиц был предложен в качестве основного типа яиц для видов кукушки и дополняет картину этой кукушки как универсального в том смысле, что она пытается обойти защиту своих различных хозяев. .

Почему у некоторых кукушек синие яйца

Почему у некоторых кукушек синие яйца

Яйца кукушки бывают самых разных цветов и узоров, но почему?

ЭВОЛЮЦИЯ: Примерно столетие исследователи пытались выяснить, как разные самки кукушки откладывают яйца разного цвета, соответствующие разным птицам-хозяевам.Теперь группа исследователей из NTNU придумала ответ на эту загадку в сотрудничестве с исследователями со всей Европы и Азии.

У этой камышевки внезапно появляется большая пасть, которую нужно кормить. Но его собственного потомства нигде не видно. Фото: Пер Харальд Ольсен, NTNU ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Если коротко, то «все решает самка птицы», - говорит исследователь Фроде Фоссой.

Фоссой - член исследовательской группы по изучению кукушек на факультете биологии NTNU.Результаты работы группы только что были опубликованы в Nature Communications ¹ .

«Нам впервые удалось показать, что синий цвет яйца передается только от кукушки-самки. Отец не влияет на цвет яиц дочери », - говорит Фоссой.

Исследователи исследовали большое количество образцов из Европы и Азии. Они обнаружили четкую связь между синими яйцами и генетическим материалом, который исходит только от матери (митохондриальная ДНК), и никакой связи между цветом яйца и генетическим материалом, исходящим от обоих родителей (ядерная ДНК).

Самки являются специалистами по одному виду хозяев

Кукушки ( Cuculus canorus ) паразитируют. Самки кукушки откладывают яйца в гнезда других видов птиц, как известно.

Затем кукушка обычно выбрасывает остальных птенцов из гнезда, избавляясь от конкуренции за внимание родителей.

Потенциальные птицы-хозяева развивают черты, предотвращающие обман со стороны паразитов - они избавляются от яиц, которые не похожи на их собственные. Чтобы этого избежать, самкам кукушки необходимо откладывать яйца, которые по цвету и форме выглядят идентично яйцам хозяина.Это означает, что между кукушками и птицами-хозяевами происходит своего рода эволюционная гонка вооружений, при которой яйца кукушек со временем все больше и больше становятся похожими на яйца их птиц-хозяев.

Таким образом, разные кукушки могут откладывать яйца разного цвета и рисунка. Они могут быть синими, коричневыми, зелеными или серыми и иметь разные комбинации пятен и узоров. Но каждая отдельная самка кукушки может откладывать яйца только одного цвета, поэтому разные самки специализируются на разных видах хозяев.Это одна из причин того, что цвет яиц передается только от самок.

Продолжение рассказа под фото.

На этой иллюстрации показано большое разнообразие цветов и узоров яиц, отложенных кукушкой. Яйца кукушки могут немного отличаться по размеру от яиц птицы-хозяина, но в остальном разницу почти невозможно отличить, особенно для людей. Иллюстрация: NTNU ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Мужчины могут навести порядок

У исследовательской группы нет окончательных доказательств того, что все характеристики яйца унаследованы от самки птицы, только синие яйца.Наследуются ли другие цвета яиц только от самок, в настоящее время неизвестно.

Кукушки встречаются по всей Европе и Азии. Есть четыре подвида, в основном в результате географического распространения. Но межвидовое размножение может произойти, если будет такая возможность. Иллюстрация: NTNU ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Было предположение, что кукушки, несущие синие яйца, на самом деле могут относиться к другому виду, но никакие другие характеристики не указывают на это.Ядерная ДНК птиц, откладывающих синие яйца, такая же, как и у любой другой кукушки, то есть вид такой же.

Один самец кукушки может спариваться с несколькими самками, откладывающими яйца разного цвета. Это могло создать путаницу. Если самец с генами одного окраса скрещивается с самкой с другим окрасом яиц, яйца их дочерей могут иметь промежуточный цвет, не соответствующий ни одному хозяину, а это означает, что птицы-хозяева смогут заметить разницу и избавиться от них. паразитическое яйцо.

По этой причине существуют эволюционные преимущества как для самцов, так и для самок птиц: только самки несут генетический признак окраски яиц. Таким образом, у их потомства будет гораздо больше шансов выжить.

Половые хромосомы

Следовательно, признаки окраски яиц, скорее всего, связаны с половыми хромосомами птицы. У птиц это хромосомы W и Z (аналогично X и Y у млекопитающих).

Цыплята кукушки поглощают все ресурсы, которые родители-хозяева в противном случае использовали бы для собственного потомства.Фото: Пер Харальд Ольсен, NTNU ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Самцы птиц имеют пару хромосом ZZ, а самки - пару ZW. Другими словами, W-хромосомы есть только у самок птиц. Таким образом, если ген синего цвета яйца расположен на W-хромосоме, этот ген будет передаваться от матери к дочери без изменений.

Другая возможность заключается в том, что цвет яйца связан с митохондриальной ДНК или мтДНК, которая также передается по наследству только от матери.

100-процентная уверенность

Используя массивный набор данных, включая данные о музейных яйцах, возраст которых превышает 100 лет, исследователи смогли со 100-процентной уверенностью сделать вывод, что синий цвет яйца унаследован исключительно от матери.
Как биолог, не часто можно прийти к заключению со стопроцентной уверенностью. Но это исключение.

Распространение из Азии

Результаты исследователей в основном получены из Финляндии и кукушек, откладывающих яйца в гнездах горихвостки (Phoenicurus phoenicurus), а также материала из синих яиц в Китае.

На этой иллюстрации показана связь между обычными кукушками и родственными видами, а также подвидами. Подвиды, отмеченные синим цветом, откладывают синие яйца.Эти птицы откололись около 2,6 миллиона лет назад. Иллюстрация: NTNU ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Синий цвет яиц, скорее всего, возник в Азии.

«Это произошло примерно 2,6 миллиона лет назад», - объясняет Фоссой.

Этот признак был разработан так давно, что после появления синих яиц появилось четыре новых вида кукушек. Таким образом, черта голубого яйца распространилась с запада Азии в Европу, когда самки птиц спаривались с местными самцами и находили местных хозяев, которые обманывали их голубыми яйцами.Поскольку синие яйца наследуются только от самок птиц, это географическое распространение не повлияло на цвет яиц.

Больше работы впереди

Всего несколько лет назад Фоссой опубликовал исследование трех видов кукушек в Болгарии, которое показало, что самцы птиц могут влиять на цвет яиц ² . В то время как черта голубых яиц определенно унаследована только от самок птиц, это может быть не так для других окрасов.

Фроде Фоссёй. Фото: Мария М.Л. Сотре ПОКАЗАТЬ БОЛЬШЕ

Эйвин Рёскафт, Арне Мокснес и Борд Гуннар Стокке - все они работают с Фоссёем и исследовательской группой по кукушкам при Департаменте биологии.

Другие исследователи, которые внесли свой вклад, - это Торбьёрн Экрем из университетского музея NTNU, Майкл Д. Соренсон, Вей Лян, Андерс П. Мёллер, Яркко Рутила, Фуго Такасу и Канчао Ян.

У исследовательской группы теперь есть полная последовательность генома 50 кукушек, которую нужно отсортировать.У каждого человека в ДНК 1,1 миллиарда пар оснований, и этого должно быть более чем достаточно.

Источники:

1. Fossøy, F. et al. «Древнее происхождение и материнская наследственность яиц голубой кукушки». Nature Communications 6: 10272 DOI: 10.1038 / ncomms10272.

2. Fossøy, F. et al. (2011). «Генетическая дифференциация симпатрических кукушек-хозяев: самцы имеют значение». Труды Королевского общества B: Биологические науки 278 (1712): 1639-1645.

Кукушек обыкновенных | Птицы | Животные

Обыкновенные кукушки используют в своих интересах ряд других птиц, обманывая их, заставляя выращивать для них птенцов, которые иногда намного, намного крупнее, чем их приемные родители!

Кукушка в гнезде малиновки

Царство: Animalia
Тип: Chordata
Класс: Aves
Порядок: Cuculiformes
Семейство: Cuculidae
Виды: Cuculus canorus

Кукушки - это семейство нескольких видов птиц среднего размера, названных так из-за европейской кукушки.Некоторые виды кукушек вовлечены в паразитизм расплода, который включает откладывание яиц в гнездах других видов, но большинство выращивает собственное потомство.

Звонок, который безошибочно звучит как «кукушка», является звукоподражательным - это означает, что данное имя звучит как звук, который он издает.

Аттенборо на кукушках

Часы с кукушкой получили свое название от часов с кукушкой, впервые изготовленных в Шварцвальде на юго-западе Германии.Часы бьют часы со звуком, похожим на зов кукушки.

Кукушка обыкновенная - это один из видов кукушек, практикующий паразитизм на выводках - замечательная адаптация, которая устраняет необходимость выращивать и кормить собственных детенышей.

Обыкновенные кукушки, имеющие длину до 34 см и размах крыльев 60 см, являются птицами среднего размера, но намного крупнее птиц, в чьих гнездах они паразитируют, которые обычно представляют собой гнезда чернозобых, луговых коньков или камышевок, но могут использоваться гнезда еще нескольких.

Только что вылупившийся цыпленок кукушки выталкивает яйцо завязи из гнезда

Самка кукушки откладывает одно яйцо в гнездо выбранных хозяев, съедая одно из исходных яиц, чтобы хозяин не заметил разницы. Яйцо также имитирует яйца хозяев, хотя обычно они немного больше.

Вылупившийся птенец кукушки удаляет все остальные яйца и всех птенцов, если они вылупляются первыми, выталкивая их спиной.Находясь в одиночестве в гнезде, кукушка издает крик, похожий на крик целого выводка, заставляя родителей кормить его, как если бы это было несколько особей. Это приводит к тому, что кукушка быстро набирает вес, становясь почти комично, намного крупнее своих хозяев.

Узнать больше

Кукушки обыкновенные совершают обширные миграции, зимуют в Центральной Африке, а затем путешествуют за тысячи миль в Европу и Африку. Проведя весенние и летние месяцы в размножении и паразитировании в гнездах, примерно в конце сентября они уезжают в Африку.

Спутниковое слежение показало различные маршруты пересечения пустынь Северной Африки, негостеприимной дикой природы, которую обыкновенные кукушки, мигранты из Великобритании, переносят каждый год.

• Некоторые систематики относят хоацинов, известных своими уникальными когтями, как у птенцов, к семейству кукушек.
• В семействе кукушек также есть роудраннеры.
  
• Говорят, что услышать зов знаменует приход весны.
  
• Решетчатый узор и серо-коричневый окрас имитируют перепелятников, давая им больше времени, чтобы отложить яйца в гнездах хозяев.
  
• Кукушки внутренне насиживают яйца в течение 24 часов, что дает им преимущество перед остальной частью гнезда.
  

Ужасная правда о кукушке и «чудовищных бесчинствах», которые она совершает над приемными родителями, братьями и сестрами

Откладывание яиц в гнезда других птиц - это только начало для кукушки, птицы, поведение которой настолько ужасно - во всяком случае, если судить по человеческим меркам - что только после появления фильма о дикой природе орнитологи, наконец, признал и принял глубины, в которые он погружается.Джек Уоткинс объясняет больше.

Зов самца кукушки, который обычно слышен в апреле, а иногда и раньше, прочно ассоциируется с приходом британской весны. Настолько, что в середине 20-го века The Times опубликовала первые письма с кукушкой от читателей после того, как птицы прилетели со своих африканских зимовок.

Звук может быть как можно ближе к птице, так как кукушки скрытны.Однако, если вы заметите один из них, вы можете быть удивлены его размером. До того, как миграция стала общепринятым фактом, некоторые думали, что их отсутствие большую часть года можно объяснить способностью превращаться в ястреба и обратно. На самом деле, с длинными крыльями и хвостом, а также с черной полосой на груди, кукушки действительно могут выглядеть как перепелятники.

Хотя вызывающий воспоминания cu-coo , слышимый вдалеке нежным весенним днем, является одним из величайших удовольствий природы, он настолько очарователен, насколько это возможно для этой птицы.По правде говоря, если бы кукушка была человеком, ее сочли бы мошенником, мошенником и, если не сказать особо, мошенником.

Обыкновенная кукушка, единственная британская птица, не умеющая выращивать собственный птенец, не строит собственного гнезда, а вместо этого использует других птиц для инкубации и кормления. Излюбленные виды-хозяева - или обманщики - включают луговых коньков, малиновок, зайцев, камышевок, пестрых трясогузок и ивовых певчих птиц. Выбранные курицы продолжают вылуплять яйцо и выращивать птенца кукушки даже после того, как вылупившийся цыпленок выбросил все остальные, «законные» яйца или птенцов из гнезда, отправив их на смерть.

Только что вылупившийся птенец кукушки в гнезде камышевки выкатывает другие яйца камышевки из гнезда, толкая их спиной за край, даже когда его кормит его «мать».

Приемные родители игнорируют это возмущение и вкладывают все свои силы в кормление молодой кукушки (которая никогда не увидит свою настоящую мать), даже если она вырастет в пять раз их размера. Как Дурак выразился в Король Лир (Акт 1, Сцена IV): «Воробей-изгородь кормил кукушку так долго, что молодой ей откусил голову.’

В течение многих лет натуралисты пытались признать существование такого поведения. Преподобный Гилберт Уайт назвал это «чудовищным насилием над материнской любовью, одним из первых великих велений природы». Другие изо всех сил пытались найти смягчающие объяснения. Один из корреспондентов Уайта, Дейнс Баррингтон, высказал утешительную мысль о том, что кукушка-мать, вероятно, продолжала кормить своих детенышей, посещая гнездо приемных родителей.

Даже когда Эдвард Дженнер, более известный своей новаторской работой по вакцинации, в 1787 году опубликовал статью, в которой описывался процесс, с помощью которого кукушка сбрасывал яйца и птенцов из гнезда, и рассказывалось о том, как приемные родители кормили кукушку: Первоначально он был отклонен Советом Королевского общества.

В начале 20 века паразитическое поведение кукушки все еще оставалось предметом диких спекуляций, пока Эдгар Чанс, эксцентричный бизнесмен из Мидлендса, не взял на себя смелость приоткрыть завесу предположений. Поступив так, он фактически стал первым орнитологом, посвятившим свои исследования одному виду.

Место наблюдения, выбранное Ченсом, было 52 акра, покрытого дроком обыкновенного, известного как Паунд-Грин в Вустершире. Его цель состояла в том, чтобы показать, что кукушка на самом деле отложила свое яйцо в гнезде одураченных видов, а не, как многие полагали, кладет его на землю и, используя свой клюв, поднимает и кладет в гнездо.Его короткометражный немой фильм « Тайна кукушки », который произвел фурор на его первом публичном показе в кинотеатре New Gallery на лондонской Риджентс-стрит в 1922 году, стал одним из первых документальных фильмов о дикой природе, когда-либо созданных.

Язык субтитров был эмоциональным, а кукушка описывалась как «пернатая разрушительница домов». Кадры кинохроники, снятые первым оператором-птицеводом Оливером Пайком, явились результатом многочасовых терпеливых наблюдений «Шанс», одетых в плюс четыре, в течение нескольких лет, начиная с 1918 года.

Увлеченный своим проектом, Шанс даже проспал на просторе - находясь там на рассвете, он надеялся поймать кукушку, откладывающую яйцо в гнезде лугового конька. Так случилось, что она обманула даже его, потому что он должен был обнаружить, что событие действительно произошло днем.

В фильме показана не только кукушка, которая бросается в гнездо конька, чтобы отложить яйцо за считанные секунды, но и показывает, как птенец кукушки вываливает из гнезда своих товарищей-луговых коньков.Один наблюдатель отказался поверить своим глазам, обвинив Шанса в том, что он сам поместил яйцо в гнездо; другой назвал фильм «проблеском ужасающей жестокости борьбы за существование, выживания сильнейших».

«Когда в 1955 году умер Шанс, его кончина почти не была признана в орнитологическом сообществе»

Chance последовал за фильмом с одноименной книгой, в которую вошли фотографии Пайка. Позже он был обновлен и расширен в издании The Truth About the Cuckoo , опубликованном в 1940 году.К тому времени, однако, шанс упал.

Сбор яиц сыграл важную роль в развитии наших знаний о птицах, и он был заядлым оологом. Начиная с 1890-х годов, движение за охрану окружающей среды стало все громче говорить о влиянии сбора яиц на численность популяции, и было усилено защитное законодательство.

В 1926 году Шанс был привлечен к уголовной ответственности в соответствии с Законом о защите диких птиц 1894 года за пособничество и подстрекательство к изъятию яиц другой скрытной птицы - клеста.Он утверждал, что собирает в научных целях, для Редингского музея, но был оштрафован и вынужден выйти из Союза британских орнитологов. Когда он умер в 1955 году, орнитологическое сообщество почти не признало его кончину.

Часть коллекции Эдгара Чанса, хранящаяся в Музее естественной истории в Тринге, Хартфордшир. По словам Дугласа Рассела, старшего куратора музея по коллекции яиц и гнезд, он состоит из 5038 кладок или наборов яиц, из которых 1651 относятся к кукушке обыкновенной и ее хозяевам.Фотография любезно предоставлена ​​попечителями Музея естественной истории.

Несмотря на это, сегодня работы Чанса регулярно упоминаются, а его обширная коллекция яиц широко используется. В 2015 году в книге Ника Дэвиса «Кукушка: обман от природы » был отрывок, в котором он описал, как повторно посетил Паунд-Грин и «сидел в одиночестве на молчаливом холме, отдавая честь памяти Эдгара Чанса». Профессор Дэвис представил себе, как Шанс работает над обычным в своем твидовом костюме и галстуке, и предположил, что его дотошные наблюдения за секретом кукушки «должны считаться одним из величайших достижений полевой орнитологии».

Для натуралистов поведение кукушек никогда не утратит способности удивлять. Профессор Дэвис говорит, что каждый раз, когда он смотрит это, будь то на экране или в Викен-Фене, где он десятилетиями изучал птиц, он все еще поражается - он даже видел, как выселение гнезд происходит, когда родитель-хозяин сидит в гнезде. .

Не все тайны этого существа полностью объяснены. Учитывая, что молодых кукушек не выращивают их настоящие родители, которые начинают мигрировать обратно в Африку в июле, когда их потомство все еще выращивают приемные родители, птенцы должны самостоятельно выбраться из этой страны на свои исконные места зимовки. .Они не получат помощи от приемных родителей, таких как черви, малиновки и большинство луговых коньков, которые остаются в этой стране круглый год, и, если их разводят мигранты, они будут путешествовать по разным местам зимовки. Ускользнув от своих братьев и сестер, которые будут выращивать в разных гнездах, молодой кукушке приходится преодолевать 5000 миль в крайней изоляции.

Во времена Шанса кукушка была, как он писал в Тайна кукушки , «хорошо распространена и встречена среди всех разнообразных пейзажей, которые может показать страна».С тех пор мы потеряли более половины населения - это самый резкий спад за последние 20 лет. Принимая во внимание, можно ли многое из этого объяснить трудностями, возникающими на их обременительных миграционных маршрутах, Британский траст орнитологии (BTO) проводил спутниковое отслеживание птиц, чтобы попытаться найти ответы.

Шанс, у которого были популистские нотки, назвал одну из кукушек, которую он изучал, Мэри Пикфорд, в честь героини фильма своего времени. Ему бы наверняка понравился тот факт, что BTO дало каждому из помеченных листовок имена - от Раймонда до Теннисона - и в своем желании «подкрепить выводы доказательствами» он, несомненно, был бы ярым онлайн-последователем их прогресса.

За проектом BTO по отслеживанию кукушки можно следить по адресу www.bto.org/our-science/projects/cuckoo-tracking-project

---

Роланд Эметт, изобретатель, создавший машины Chitty Chitty Bang Bang, считал «Тихий полдень в долине облачных кукушек», который будет выставлен до сентября, своей лучшей работой. Предоставлено: Bonhams.

«Лучшая работа» Роуленда Эметта, человека, который разработал машины для Chitty Chitty Bang Bang, выставляется на обозрение.

Когда воспитание идет кукушкой | Новости науки для студентов

В Европе птица, которую называют кукушкой обыкновенной, использует хитрую стратегию, чтобы вырастить своих детенышей.Сначала самка кукушки находит гнездо, построенное птицей другого вида. Например, это может быть большая камышевка. Затем она пробирается в гнездо певчих птиц, откладывает яйцо и улетает. Соловки часто принимают новое яйцо. Действительно, они заботятся об этом вместе со своими собственными яйцами.

Позже все становится неприятно.

Родитель камышевки (вверху) кормит жука птенцу кукушки (внизу). Соловка продолжает заботиться о кукушке даже после того, как кукушка вырастает намного больше, чем ее приемный родитель.

Птенец кукушки вылупляется раньше птенцов камышевки. И он хочет для себя всю пищу от родителей-камышевок. Таким образом, молодая кукушка одно за другим перекладывает яйца камышевки себе на спину. Он упирается ногами в стенки гнезда и перекатывает каждое яйцо через край. Smash!

«Это потрясающе», - отмечает Даниэла Канестрари. Она биолог, изучающая поведение животных в Университете Овьедо в Испании. Эти цыплята «как бы встают, пока яйцо не выпадает».”

Это не так уж и удивительно для певчих птиц. По какой-то причине родители камышевки продолжают кормить птенца кукушки, даже когда их собственное потомство исчезло. «Это очень плохо для родителей, потому что они теряют всех своих цыплят», - говорит Канестрари.

Кукушка обыкновенная - один из примеров паразита выводка . Такие животные заставляют других животных вырастить их детенышей. Они тайком прячут яйца в гнезда других родителей.

Паразиты выводка «в основном ищут приемных родителей», - говорит биолог Марк Хаубер.Он изучает поведение животных в Университете Иллинойса в Урбана-Шампейн. «Приемных родителей» еще называют «хозяевами». Затем эти хозяева кормят и защищают потомство паразита.

Ученые находят такое поведение интригующим. И они были свидетелями этого у птиц, рыб и насекомых.

Некоторые исследователи изучают, распознают ли хозяева яйца пришельцев. Другие изучают, как хозяева вырабатывают защиту от таких паразитов. И, к удивлению, одна команда выяснила, что паразиты в выводках не так уж и плохи.Иногда они действительно помогают своей приемной семье.

Птенец кукушки выталкивает яйца камышевки из своего гнезда. По какой-то причине родители камышевок до сих пор продолжают кормить птенца кукушки, как своего собственного.
Артур Хоман

Вот, растите моих детей

Некоторые животные не заботятся о своих детенышах. Они просто оставляют свое потомство на произвол судьбы. Другие животные играют более активную роль. Они добывают пищу, чтобы прокормить растущее молодняк.Они также защищают своих детенышей от хищников и других опасностей. Такие обязанности повышают шансы их потомства дожить до взрослой жизни.

Но уход за молодняком требует много энергии. Взрослые, которые собирают еду для младенцев, могли вместо этого потратить это время на то, чтобы кормить себя. Защита своего гнезда от хищников также может привести к ранению или гибели родителей.

Соловка Вильсона (желтая птица) выращивает птенца другого вида. Птенец, коричневоголовый коровник, является паразитом выводка.

Паразиты-выводки, которые заставляют кого-то выполнять работу, могут пожинать плоды выращивания потомства - без каких-либо затрат. Все животные хотят передать копии своих генов следующему поколению. Чем больше выживет молодых, тем лучше.

Не все выводковые паразиты так опасны, как кукушка. Некоторые птенцы паразитических птиц растут вместе со своими сородичами. Но эти разрушители гнезд по-прежнему могут создавать проблемы. Например, цыпленок-паразит может поедать свинью. Тогда некоторые птенцы в приемной семье могли голодать.

Некоторые хозяева сопротивляются. Они учатся распознавать чужеродные яйца и подбрасывать их. И если хозяева видят птицу-паразит, они нападают на нее. Среди насекомых хозяева избивают и жалят злоумышленников.

Но иногда хозяева просто принимают паразита выводка. Его яйцо может выглядеть настолько похоже на собственное, что хозяева не могут отличить их друг от друга. После вылупления яйца хозяева могут заподозрить, что птенец им не принадлежит, но они не хотят рисковать, оставив его без внимания. Если бы они ошибались, они бы убили одного из своих детенышей.Поэтому они выращивают молодых паразитов вместе со своим потомством.

Яйцо бежевое, яйцо синее

Насколько близко яйцо должно быть похоже на яйцо своих хозяев, чтобы приемные родители приняли его? Некоторые исследователи изучали это, используя модели яиц, сделанные из таких материалов, как глина, гипс или дерево. Хаубер попробовал более продвинутую технику.

Он сделал поддельные яйца с трехмерной печатью. Эта технология позволяет создавать трехмерные объекты из пластика. Машина плавит пластик, а затем укладывает его тонкими слоями, чтобы придать ему желаемую форму.

С помощью этой техники исследователи создали поддельные яйца с небольшими различиями в форме. Затем они наблюдали, как хозяева реагируют на различные формы.

Команда

Хаубера сосредоточилась на коричневоголовых коровьих птицах. Эти выводковые паразиты обитают в Северной Америке. Они откладывают яйца в гнезда американских малиновок.

М. Аболинс-Аболс

Коричневые коровьи птицы откладывают яйца в гнезда американских малиновок. Яйцо буйвола бежевого цвета, а малиновка голубовато-зеленого цвета.

Яйца малиновки голубовато-зеленые, без пятен. Напротив, яйца буйволиц бежевые с пятнами. К тому же они немного меньше яиц малиновки. Часто малиновка выбрасывает яйцо коровьей птицы.

Хаубер задавался вопросом, сколько яиц коровьей птицы нужно, чтобы они были похожи на яйца малиновки, чтобы их приняли. Чтобы выяснить это, его команда 3-D распечатала 28 фальшивых яиц. Исследователи выкрасили половину яиц в бежевый, а другую половину - в голубовато-зеленый цвет.

Все искусственные яйца были примерно в пределах диапазона размеров настоящих яиц коровьих птиц.Но некоторые были немного шире или длиннее среднего. Другие были немного тоньше или короче, чем обычно.

Ана Лопес и Мири Дайнсон

На этом снимке четыре нижних яйца - настоящие яйца малиновки. Слева вверху изображено поддельное яйцо бежевого цвета, а справа вверху - голубовато-зеленое яйцо. Робинс принимал голубовато-зеленые подделки, но отвергал большинство бежевых.

Затем группа посетила гнезда малиновок в дикой природе. Исследователи прятали в гнезда поддельные яйца. В течение следующей недели они проверяли, сохранили ли малиновки - или отвергли - поддельные яйца.

Результаты показывают, что коровьи птицы имели бы больший успех в гнездах малиновок, если бы в процессе эволюции они откладывали голубовато-зеленые яйца.

Робинс выбросил 79 процентов бежевых яиц. Но они сохранили все голубовато-зеленые яйца, хотя они были меньше обычных яиц малиновки. Незначительные различия в форме поддельных сине-зеленых яиц, похоже, не имели значения. «Независимо от формы, они принимают эти яйца», - сообщает Хаубер. Итак, заключает он: «Малиновка, кажется, уделяет меньше внимания размеру и больше цвету.”

Инопланетные младенцы

Паразитизм потомства встречается и у рыб. Но пока ученые нашли его только у одного вида: сома-кукушки. Эта рыба обитает в озере Танганьика (Тан-гух-НЬЕЕ-ку) в восточной Африке.

Его хозяева - виды рыб, называемые цихлидами, вынашивающими ротовую полость (SIK-lidz). Во время спаривания самка цихлиды откладывает яйца на дно озера. Затем она быстро собирает яйца в рот и носит их несколько недель. После вылупления икры рыбка выплывает из ее пасти.

Сом-кукушка мешает этому процессу. Когда самка цихлиды откладывает яйца, самка сома врывается и откладывает яйца в том же месте или поблизости. Яйца цихлид и сома смешиваются. Позже цихлида зачерпывает собственные яйца - и яйца сома.

Детеныши сома вылупляются во рту цихлиды, а затем продолжают есть свои яйца. Вылупившиеся из ее рта птенцы сильно отличаются от цихлид.

«Это как если бы человеческая женщина родила инопланетянина», - говорит Мартин Райхард.Он биолог, изучающий, как животные взаимодействуют с окружающей средой. Райхард работает в Чешской академии наук в Брно, Чешская Республика.

Рейхард задался вопросом, выработали ли цихлиды средства защиты от сома-кукушки. Некоторые виды цихлид долгое время обитали в озере Танганьика вместе с сомом. Но цихлиды в других африканских озерах никогда не встречались с сомом-кукушкой.

Институт биологии позвоночных, Брно (Чешская Республика)

Сом с кукушкой (показанный здесь) обманом заставляет другую рыбу, называемую цихлидами, нести свои яйца.

Для расследования его команда наблюдала в лаборатории сомов-кукушек и цихлид. Один вид цихлид происходил из озера Танганьика, а другие - из разных озер. Исследователи поместили в аквариумы сома-кукушки с различными видами цихлид.

Позже команда Райхарда поймала цихлид женского пола. Каждой рыбке они поливали водой рот. Это смыло яйца. Они обнаружили, что цихлиды из озера Танганьика с гораздо меньшей вероятностью, чем другие цихлиды, несут икру сома.

Исследователи задались вопросом, выплевывают ли цихлиды из озера Танганьика яйца сома.Чтобы выяснить это, они поместили самок цихлид из озера Танганьика в один резервуар. Самки цихлид из другого африканского озера под названием Lake George отправились в отдельный резервуар.

Затем ученые собрали икру сома и оплодотворили ее в посуде. Они брызнули в рот каждой самке цихлиды по шесть яиц сома. На следующий день команда подсчитала, сколько яиц сома оказалось на дне каждого аквариума.

Только семь процентов цихлид озера Джордж выплевывают икру сома. Но 90 процентов цихлид озера Танганьика выплюнули икру сома.

Непонятно, откуда цихлиды из озера Танганьика умеют отвергать злоумышленников. Возможно, яйца сома во рту цихлиды ощущаются по-другому из-за их формы и размера. А может, у них другой вкус.

Однако у этой защиты есть и обратная сторона. Иногда цихлиды озера Танганьика выплевывают собственные яйца вместе с икрой сома. Таким образом, цена изгнания яиц паразитов заключалась в том, чтобы принести в жертву часть их собственных. Как утверждает Райхард, эта цена «довольно высока».

Вонючие соседи по комнате

Родовые паразиты - не всегда плохие новости.Канестрари обнаружила, что некоторые цыплята-паразиты помогают своей приемной семье.

Vittorio Baglione

Взрослая большая пятнистая кукушка, выводковый паразит, оставляет яйца в гнездах падальщиков. Здесь цыпленок кукушки (справа) растет рядом с птенцом вороны (слева).

Канестрари изучает вид-хозяин, называемый вороной падалью. Сначала она не уделяла внимания паразитизму выводков. Она просто хотела узнать о поведении вороны.

Но некоторые вороньи гнезда были заражены большими пятнистыми кукушками.Когда вылуплялись яйца кукушки, птенцы не выталкивали вороньи яйца из гнезда. Они выросли вместе с птенцами вороны.

«В какой-то момент мы заметили кое-что, что нас по-настоящему озадачило», - говорит Канестрари. Гнезда с птенцом кукушки казались более успешными. Под этим она подразумевает, что по крайней мере один птенец вороны выжил достаточно долго, чтобы опереться или вылететь самостоятельно.

Исследователи задались вопросом, связана ли причина с хищниками. Соколы и дикие кошки иногда нападают на вороньи гнезда, убивая всех птенцов.Могут ли кукушки защищать гнезда от нападавших?

Исследователи знали, что когда они ловили кукушек, птицы брызгали вонючей жидкостью. Они «всегда, всегда производят это ужасное вещество, что абсолютно отвратительно», - говорит Канестрари. Интересно, кукушки ли убивают хищников жидкостью?

Vittorio Baglione

Большой птенец пятнистой кукушки выделяет вонючее вещество, которое может отпугнуть хищников от гнезда.

Итак, ученые нашли вороньи гнезда с птенцом кукушки.Они переселили несколько кукушек в вороньи гнезда, где не было паразитов. Затем исследователи проверили, удались ли гнезда. Они также наблюдали за гнездами, в которых никогда не было птенцов кукушки.

Около 70% вороньих гнезд с добавлением птенцов кукушки оказались успешными. Этот показатель был аналогичен таковому у птенцов в паразитирующих гнездах, где остались кукушки.

Но среди гнезд, в которых птенцы кукушки были удалены, удалось только около 30%. И эта скорость была аналогична той, что наблюдается в гнездах, в которых никогда не было кукушки.

«Причиной этой разницы было присутствие кукушки», - заключает Канестрари.

Затем исследователи проверили, не нравятся ли хищникам вонючие брызги кукушки. Собрали жидкость в пробирку. Позже им смазали сырое куриное мясо. Затем они предложили обработанное мясо кошкам и соколам.

Хищники подвернули носы. По словам Канестрари, большинство кошек «даже не прикасались к мясу». Птицы имели тенденцию подбирать его, а затем отвергать.

Значит, птенцы кукушки действительно защищают вороньи гнезда. «Хозяин получает какую-то выгоду», - говорит она. «В некоторых обстоятельствах цыпленок с кукушкой - это не плохо».

Ученые считают выводковых паразитов интересными, потому что они редки. Большинство птиц заботятся о своих детенышах, а не перекладывают работу на кого-то другого. Как отмечает Хаубер, выводковые паразиты «являются исключением из правил».

Примечание. Эта статья была обновлена ​​15 октября 2019 г., чтобы исправить определение паразита расплода и прояснить эксперимент, описанный в последнем разделе.

»Подделки с кукушкой - с высоты птичьего полета

Трудно попасть в голову другого человека, не говоря уже о представителе другого вида, но здесь помогают физика и компьютерные модели. Лиз Калахер сообщает, как исследователи визуализируют то, что видят птицы, чтобы помочь понять, почему они не отвергают яйца кукушки-злоумышленника

Почему ваш друг дополняет ярко-пурпурные шторы неоново-розовым ковром и светло-зелеными подушками? Почему ваш партнер неправильно понял, когда вы рассказали ему о своих планах на вечер, и почему это означало, что он должен вымыть посуду? А кому может не нравиться Мармит? Может быть трудно увидеть точку зрения другого человека.Представьте, насколько сложнее проникнуть в разум животного, которое видит, слышит и обоняет иначе, чем вы, и может даже ощущать такие вещи, как электрические или магнитные поля, которые вы не можете почувствовать. Но это то, что должны делать ученые, изучающие поведение животных. К счастью, у них есть сложный измерительный комплект, основанный на физических принципах, и компьютерные модели, которые могут им помочь.

Этот подход разрешил по крайней мере одну загадку птичьего мира, касающуюся обыкновенной кукушки. Кукушки известны своими изворотливыми способами.Вместо того, чтобы сами ухаживать за кладкой яиц, самки кукушки откладывают серию отдельных яиц в гнезда других птиц. Иногда невольный хозяин замечает подделку и выбрасывает самозванца. Но приемный родитель вполне может высиживать яйцо кукушки вместе со своим собственным. А когда птенец кукушки вылупляется, он выбрасывает яйца или птенцов хозяина, становясь единственным жителем гнезда и получая всю пищу, которую приносит хозяин.

Великий самозванец Взрослый самец (вверху) кормит птенца кукушки.Хотя мы прошли долгий путь к пониманию того, почему птиц обманывают яйца кукушки, нам еще предстоит понять, почему они не отвергают цыплят, столь непохожих на их собственных. (Stephen Dalton / Nature Picture)

Когда кукушка откладывает яйцо в гнездо юрка (члена семейства зябликов), это яйцо соответствует - для человеческого глаза - кремовому серо-голубому цвету и большим коричневым пятнам собственные яйца юрка. Но те виды кукушек, которые предпочитают вторгаться в гнезда завязей, откладывают кремовые яйца со светло-коричневыми пятнами.На наш взгляд, эти яйца кукушки совсем не похожи на бледно-голубые яйца самца, уже лежащего в гнезде, однако приемные родители-завязи почти никогда не отвергают эти подделки кукушки. Что происходит? Неужели завязи - коричневатые птицы размером с воробья - не видят столь очевидной для нас разницы? Или у них есть какая-то другая причина не выталкивать яйцо злоумышленника из своего гнезда?

«Иногда [яйца кукушки] кажутся нам очень впечатляющими, но мы не знаем, насколько впечатляюще они выглядят с высоты птичьего полета», - говорит эксперт по птичьему зрению Мартин Стивенс из Университета Эксетера в Великобритании.По словам Стивенса, наше ошибочное предположение о том, что птицы видят как люди, задержало наше понимание их биологии. Вместо того, чтобы использовать собственные органы чувств, исследователи зрения должны обратиться к технологиям, чтобы получить полную картину. «Мы упускаем целую часть их [птичьего] мира, - говорит Стивенс. «Чтобы понять, какая визуальная информация доступна птице, нужно много специального оборудования. Это делает его интереснее и сложнее ».

Птичьи глаза работают не так, как наши.Они тетрахроматичны по сравнению с нашим трехцветным

Птичьи глаза работают не так, как наши. У нас есть три типа фоторецепторов, известных как колбочек, которые находятся в светочувствительной сетчатке в задней части наших глазных яблок. Каждый тип содержит пигмент, который реагирует на определенную часть спектра видимого света; вместе они охватывают длины волн примерно от 400 нм (фиолетовый) до 700 нм (красный). Птицы идут лучше. У них есть колбочки, которые в основном чувствительны к красному, зеленому или синему свету, как и мы, но также - в зависимости от вида - колбочка, которая реагирует либо на ультрафиолетовый (УФ) свет, который находится ниже 400 нм, либо на фиолетовый свет и немного ультрафиолетового света. .Они от четырехцветных до наших трехцветных.

Многие другие животные, включая некоторые виды насекомых, рептилий, земноводных и рыб, также воспринимают УФ-свет. Некоторые люди тоже могут быть тетрахроматами и способны видеть больше цветов, чем остальные из нас. Но непонятно, как устроены дополнительные шишки этих счастливчиков. Обычно человеческие колбочки могут обнаруживать небольшое количество ультрафиолета, но они не очень чувствительны. Более того, линзы в наших глазах блокируют попадание большей части ультрафиолетового света на сетчатку, а это означает, что мы упускаем множество цветочных узоров и отметин животных, которые не относятся к нашей категории.Согласно последним данным, мы потеряли способность видеть ультрафиолетовый свет, когда наши глаза научились лучше работать в темноте.

Раскраска

Достаточно о нас. Что происходит с явно ненаблюдаемой даннок? Что он видит, когда смотрит на свое гнездо после посещения насиженной кукушки? Чтобы выяснить это, в 2011 году Стивенс и его коллега Мэри Касвелл Стоддард, которая сейчас изучает окраску птиц в Принстонском университете в США, смоделировали видение этой птицы и 10 других видов, которые являются невольными хозяевами птенцов кукушки.

Пара исследовала яйца из 248 кладок, каждая из которых содержала по одному самозванцу, отложенного представителем одной из обычных рас кукушек-хозяев (каждая раса специализируется на целевом виде-хозяине). Яйца, взятые из коллекции Музея естественной истории в Тринге в Хартфордшире, Великобритания, в основном были собраны между 1880 и 1910 годами (сейчас в Великобритании запрещено брать яйца из дикой природы). Используя спектрофотометр, исследователи осветили каждое яйцо светом в диапазоне 300–700 нм с интервалом в 1 нм, чтобы создать спектр отраженного света.Для каждого яйца они измерили цвет фона яйца и цветовое пятно (если таковое было) в верхней, средней и нижней части скорлупы.

Эти спектры отражения показали, какие длины волн поражают глазные яблоки приемных птиц. Пока все хорошо - эти длины волн тоже попадают в наши глаза и дают нам собственное представление о цвете яйца. Но это не полная картина. То, что видит птица, зависит от чувствительности ее колбочек и стержней (которые хорошо работают при тусклом свете, но не видят цвета) к разным длинам волн света.И эта чувствительность отличается от нашей. Исследователям нужно было видеть длины волн, записанные их спектрофотометром, с высоты птичьего полета.

К сожалению, биологи еще не до конца понимают зрительную систему даннок. Поэтому исследователи предположили, что птицы-приемные родители имеют такую ​​же чувствительность к разным цветам, что и лазоревка - один из немногих хорошо изученных видов, который может служить заместителем. Другие специалисты по зрению измеряли чувствительность клеток колбочек синицы, направляя узкие лучи света на зрительный пигмент внутри клеток и отслеживая, насколько сильно они отражаются обратно.«Выполняя это и связанные с этим вещи, вы можете рассчитать, сколько света поглощает каждый тип фоторецепторов с точки зрения разных длин волн», - говорит Стивенс, добавляя, что современные генетические методы также могут выявить чувствительность колбочек, показывая, какие пигментные белки находятся внутри. .

Тогда пришло время заняться математикой. Зная, какие длины волн отражаются от яйца на сетчатку глаза птицы, какие у него конусы и насколько они чувствительны к разным цветам, Стоддард и Стивенс смоделировали то, что видит птица.Они представили свою картину того, как выглядит каждое яйцо, с трехмерной формой внутри «птичьего тетраэдрического цветового пространства» (рис. 1). Отображение цветов в таком пространстве приближает нас, по словам Стоддарда, «на один шаг к пониманию богатого визуального мира, который видят птицы, включая УФ-измерение».

1 Изучение птичьего цветового пространства

(Рисунок перерисован из Evolution 65 2004 с разрешения John Wiley and Sons; фотографии яиц сделаны Мэри Касвелл Стоддард © Попечители Музея естественной истории, Лондон.Все права защищены.)

Фотографии яиц кукушки (слева) и яиц хозяина (справа) показаны с их фоновым распределением и распределением плашечных цветов в птичьем тетраэдрическом цветовом пространстве, демонстрируя степень перекрытия цветов между кукушкой (красный) и хозяином (синий) . Распределения были увеличены по сравнению с их исходными положениями в тетраэдрическом цветовом пространстве, и все они показаны в одной шкале. Распределения повернуты вокруг вертикальной оси, чтобы лучше отображать области перекрытия.

Ограниченный тетраэдром, каждый угол этого пространства представляет цвет, к которому один из четырех типов колбочек птицы наиболее чувствителен.Точка, полностью находящаяся в середине тетраэдра, будет стимулировать все четыре конуса одинаково и казаться серой или белой, в то время как точка, скажем, в красном углу будет стимулировать только красные конусы и будет выглядеть красной.

Ключ к этому эксперименту заключается в том, что если цветовая форма, представляющая взгляд птицы на собственное яйцо, перекрывается в птичьем цветовом пространстве с формой, представляющей ее изображение яйца кукушки, вероятно, птица не сможет легко заметить разницу. «Наши открытия раскрывают новую информацию о мимикрии яиц, которую невозможно получить человеческим глазом», - пишут Стоддард и Стивенс в статье 2011 года в Evolution ( 65 2004).Например, птица, широко известная как горихвостка, имеет синие яйца, а версия с кукушкой похожа на человека, но не на горихвостку. В птичьем цветовом пространстве формы, представляющие яйца, не пересекаются, а лежат рядом друг с другом.

Тайна мимикрии

Даже с учетом птичьего зрения Стоддард и Стивенс обнаружили, что кукушки гораздо лучше справляются с подгонкой цвета яиц одних птиц-хозяев, чем других. Например, цвет фона яиц кукушки в гнездах юноши перекрывался в птичьем цветовом пространстве с цветом фона юрких яиц на 30%.В случае с завязью формы цвета фона яйца для завивки и яйца кукушки, отложенного в гнезде завязи, вообще не пересекались, и между ними было довольно много места, что указывает на полное отсутствие цветовой мимикрии со стороны кукушка. Другими словами, яйца кукушки и курицы производят совершенно разные модели стимуляции фоторецепторов в глазах приемных родителей, поэтому птица определенно должна быть в состоянии обнаружить подделку и что-то с ней предпринять.

Результат показал, что даннок видит то, что находится перед его клювом, но не предпринимает никаких действий.Почему, недоумевали Стоддард и Стивенс, птица не выталкивает подделку из гнезда, спасая собственное потомство от преждевременной гибели, как только птенец кукушки вылупляется и убирает орхидей из яиц завязи?

Стивенс и Стоддард не смогли сразу ответить на этот вопрос, но они заметили тенденцию в своих результатах цветового пространства, которая помогла решить загадку: приемные родители из видов, которые отвергают больше яиц кукушки, как правило, сталкиваются с поддельными яйцами, которые больше похожи на их собственный. Итак, расы кукушек, которые выбирают этих придирчивых родителей-хозяев, расширили свою игру в этой эволюционной гонке вооружений и теперь производят яйца, очень похожие на те, которые уже находятся в гнезде, чтобы избежать обнаружения их уловок.С другой стороны, если приемный родитель менее активен, раса кукушек, откладывающая яйца в гнездах этого вида, прилагает меньше усилий.

«Яйцо кукушки ближе по цвету и рисунку к хозяину, когда хозяин с большей вероятностью откажется», - говорит Стивенс. «Завязка, одна из самых распространенных хозяев кукушки, почти никогда не отбрасывает яйца, а яйцо кукушки совсем не похоже на яйцо кукушки».

Горихвостка, чьи собственные яйца и разновидности кукушки лежат рядом друг с другом в птичьем цветовом пространстве, отвергает около 30% самозванцев.Умеренно привередливый луговой конек, отклоняющий 18–48% яиц кукушки, разделяет примерно 15% цветового пространства, совпадающего с его яйцами кукушки. С другой стороны, яйца юрки, которая отклоняет 90% яиц кукушки, имеют примерно 30% перекрытия цветового пространства. Между тем яйца кукушки, отложенные в гнезде красноспинных сорокопутов - птица настолько суетливая, что отвергает почти все искусственные яйца кукушки - имеют лучшее соответствие цвета фона из всех, с перекрытием цветов почти на 60%.

«Это захватывающее время, потому что эти модели зрения действительно изменили представление людей о выводковых паразитах и ​​помогли нам понять информацию, которую птицы используют для принятия решений при отказе от яиц», - говорит Стивенс.

Подделайте это, пока не сделаете это

Может случиться так, что даннок только что вышел из стартовых ворот эволюционной гонки вооружений и еще не успел разобраться в том, что происходит. (Здесь заманчиво вписаться в эту старую максиму: что появилось раньше, кукушка или яйцо?) «Другой вид, возможно, выиграл гонку вооружений и стал настолько хорош в обнаружении чужеродных яиц, что кукушка была вынуждена переключиться и найти новую жертву. , - говорит Стивенс. И кукушка выбрала замочную скважину. Но поскольку эта птица так плохо обнаруживает подделки, у этих кукушек нет стимула научиться лучше замаскировать свои яйца.С другой стороны, юрок и его кукушка, возможно, боролись гораздо дольше, причем юрокия усиливала свою суетливость в защите собственных детенышей, а кукушка в отместку снова и снова улучшала свой рисунок и соответствие цветов.

Хотя это исследование дало понимание тайны подделки цвета яйца кукушки, другие еще предстоит разгадать. Даже если подделка яиц хорошо сочетается по цвету, почему приемные родители, по-видимому, не замечают, что оно больше и отличается по форме от их собственной? Возможно, отказываться от особенно большого яйца очень рискованно, поскольку оно содержит еще больше ресурсов, которые могут принадлежать родителю.Но биологи этого не знают. Что касается яиц, у них еще много дел.

Поляризованное зрение

Проницательные муравьи пустыни Сахара используют поляризованный свет, чтобы найти дорогу домой. (Shutterstock / Павел Красенский)

То, как видят птицы, - не единственная загадка видения в мире природы, которую сдерживает наше предположение о том, что животные видят то же, что и люди. Одна из самых больших проблем в биологии - лучше понять сверхъестественную способность многих животных воспринимать поляризованный свет иначе, чем то, как они видят неполяризованный свет.Свет от Солнца проходит через пространство в совершенно неполяризованной форме, но поляризуется, когда он рассеивается молекулами воздуха или более крупными частицами, такими как пыль или дым, в атмосфере.

Даже скромный муравей обнаруживает эту поляризацию гораздо лучше, чем наши слабые усилия. Когда дело доходит до поиска пищи, многие виды муравьев используют свои антенны, чтобы отслеживать следы феромонов - химических веществ, оставленных другими муравьями, - чтобы добраться из своего гнезда к источнику пищи и обратно. Однако в пустынях Северной Африки, где мало еды, следы феромонов быстро исчезают в жару.Поэтому некоторые виды пустынных муравьев используют положение Солнца - наряду с солнечным светом, который становится поляризованным, когда он рассеивается в атмосфере, - чтобы вычислить, в каком направлении они двигались. Хотя их внешнее путешествие выглядит как оборванный клубок веревки, они возвращаются домой по прямой, что указывает на то, что они точно знают, в каком направлении двигаться.

Эксперименты в конце 1940-х годов будущего лауреата Нобелевской премии зоолога Карла фон Фриша показали, что пчелы также используют поляризованный свет для определения направлений.Поместив пчел в темный улей и позволив им видеть только небольшой участок безсолнечного неба, фон Фриш показал, что поляризованный свет является ключом к странному «танцу виляния», который пчелы исполняют на сотах, чтобы указать своим товарищам по улью направление. и расстояние до источника пищи.

Теперь мы знаем, что мухи и жуки тоже обнаруживают поляризованный свет, как и другие насекомые, пауки и множество водных животных от осьминогов и каракатиц до креветок-богомолов. Для животных поляризованный свет - жизненно важный инструмент для всего: от навигации по миру до обнаружения хищников, маскировки и общения.Жаль только, что мы не видим, на что они способны.

Автоматическая идентификация самок птиц по фенотипу яйца

Реферат

1. Идентификация особей вносит большой вклад в понимание экологии и эволюции животных, и во многих случаях может быть достигнута только с использованием дорогостоящих и инвазивных методов. Достижения в области компьютерных технологий предлагают альтернативные рентабельные методы, которые менее инвазивны и могут различать людей на основе визуальных и / или акустических сигналов.Здесь мы используем человеческую оценку и автоматический аналитический подход для прогнозирования идентичности самок обыкновенной кукушки ( Cuculus canorus ) на основе внешнего вида их яиц. Скрытная паразитарная стратегия кукушки делает изучение истории ее жизни очень сложной задачей. Яйца были проанализированы с использованием калиброванной цифровой фотографии для количественного определения картины, размера и формы пятен, а также спектрометрии для измерения цвета. Самки кукушки были идентифицированы на основе генетической выборки их птенцов, что позволило нам определить точность человеческого и автоматического определения самок.Наконец, мы использовали новый подход «одинаковые-разные», который использует как генетическую, так и фенотипическую информацию для определения яиц, которые не были генетически проанализированы.

2. Наши результаты подтвердили «гипотезу постоянного типа яйца», показав, что отдельные самки кукушки откладывают яйца с относительно постоянным внешним видом и что яйца, отложенные разными самками, отличаются больше, чем яйца, отложенные одной и той же самкой. Точность неконтролируемой иерархической кластеризации была сопоставима с оценками опытных наблюдателей.Анализ случайных лесов с учителем показал лучшие результаты с более высокой кластерной точностью. Такой же другой анализ позволил отнести 22 из 87 неопознанных яиц кукушки к семи уже известным самкам.

3. Наше исследование показало, что внешнего вида яиц недостаточно для идентификации отдельных самок кукушки. Поэтому мы выступаем за использование генетического анализа для этой цели. Однако контролируемые аналитические методы надежно определили относительно большое количество яиц без генетических данных их матерям, которые можно использовать в сочетании с генетическим тестированием в качестве экономичного метода для увеличения размеров выборки яиц, где невозможно получить генетические образцы.

Введение

Идентификация особей важна в зоологических исследованиях, особенно при изучении вариаций среди или внутри отдельных особей в популяции. Традиционно методы захвата-метки-повторного захвата использовались для наблюдения за людьми в течение их жизни (Lindberg, 2012; Jung, Boonstra, & Krebs, 2020). Этот метод был улучшен за счет использования более сложных методов, таких как прикрепление GPS (глобальная система позиционирования) и радиопередатчиков или меток RFID (радиочастотная идентификация) (Krause et al., 2013), которые позволяют исследователям более детально исследовать пространственную активность животных. Однако эти методы по-прежнему требуют отлова и мечения, что обычно требует много времени, дорого (в зависимости от используемого метода) и может снизить благополучие животных (Weinstein, 2018). Поэтому были разработаны рентабельные косвенные подходы для выявления и мониторинга особей одного и того же вида.

Эти косвенные подходы основаны на том факте, что люди отличаются друг от друга визуально или акустически, и это изменение может использоваться для их идентификации.Действительно, было показано, что, например, лицо (Deb et al., 2018; Hansen et al., 2018; Hou et al., 2020) и данные по рисунку тела (Hiby et al., 2009; Bolger, Morrison, Vance, Lee, & Farid, 2012; Crall, Stewart, Berger-Wolf, Rubenstein, & Sundaresan, 2013; Ferreira et al., 2020), снятые с фотографий, могут допускать дискриминацию людей. Точно так же звуки, издаваемые животными (особенно пение птиц), также, кажется, служат хорошим индивидуальным отпечатком пальца (Blumstein et al., 2011; Petrusková, Pišvejcová, Kinštová, Brinke, & Petrusek, 2016; Ptacek, Machlica, Linhart, Jaska, & Мюллер, 2016).В последнее время применение современных компьютерных технологий и методов искусственного интеллекта (таких как сверточные нейронные сети), которые автоматизируют анализ различных типов данных из разных источников, таких как изображения или аудиозаписи, сделало эти методы надежными и применимыми для различных таксонов животных (Hansen et al. ., 2018; Christin et al., 2019; Ferreira et al., 2020; Hou et al., 2020).

Однако для многих видов идентификация всех особей в популяции все еще не является простой задачей e.грамм. из-за их скрытного поведения или из-за того, что их трудно поймать. Здесь мы сосредоточимся на одной группе животных, которую особенно сложно изучать, - паразитах птичьего расплода. Существует более сотни облигатных паразитов-выводков, которые никогда не строят собственных гнезд, а вместо этого откладывают яйца в гнезда других видов (Davies, 2010). Еще больше видов принадлежит к сородичам-выводковым паразитам, которые лишь изредка откладывают яйца в гнезда неродственных сородичей (Bruce E. Lyon & Eadie, 2008).Выводковые паразиты и их хозяева были в центре значительных исследований коэволюционных гонок вооружений (Soler, 2017). Но поскольку паразиты выводка только откладывают яйца, а затем обычно не возвращаются в гнезда хозяина (но см. Шульц и др., 2020), и поскольку откладка яиц (особенно у облигатных паразитов выводка) происходит очень быстро (McMaster, Neudorf, Sealy, & Pitcher, 2004; Gloag, Fiorini, Reboreda, & Kacelnik, 2013; Jelínek, Šulc, Štetková, & Honza, 2020), прямое наблюдение паразитизма в природе затруднено, а идентификация паразитических самок проблематична.Как следствие, многие важные аспекты жизненной стратегии женщин до сих пор плохо изучены; в облигатных паразитах расплода мы, например, до сих пор мало что известно о пространственно-временном распределении их кладки яиц, последовательности в выборе хозяев и общем количестве яиц, которые они откладывают в течение сезона размножения. Паразитизм потомства еще менее изучен, и мы даже не знаем, почему некоторые самки применяют эту стратегию (Bruce E. Lyon & Eadie, 2008).

Идея идентификации самок птиц по внешнему виду откладываемых ими яиц зависит от предположения о том, что вариации внешнего вида яиц внутри кладок ниже, чем вариации между кладками, что было подтверждено для нескольких видов, включая паразитов выводка (Øien, Moksnes , & Røskaft, 1995; McRae & Burke, 1996; Paillisson, Latraube, Marion, & Bretagnolle, 2008; Höltje, Mewes, Haase, & Ornés, 2016).Таким образом, этот подход применялся (хотя и с оговорками) для идентификации яиц паразитов у некоторых видов выводковых паразитов (Гиббонс, 1986; Мёллер, 1987; Джексон, 1992; Петерсен, 1992; Брюс Э. Лайон, 1993; Макрей и Берк. , 1996; Б. Э Лион, 2003). Однако некоторые исследования, в которых оценивалась точность идентификации яиц паразитов, показали неоднозначные результаты для некоторых видов (Ådahl, Lindström, Ruxton, Arnold, & Begg, 2004; Pöysä, Lindblom, Rutila, & Sorjonen, 2009; Eadie, Smith, Zadworny, Kühnlein, & Cheng, 2010; Lemons, Sedinger, & Randle, 2011; Petrželková, Pöysä, Klvaňa, Albrecht, & Hořák, 2017), а для других этот метод вообще не работал (Brown & Sherman, 1989; Cariello, Lima, Schwabl, & Macedo, 2004; Grønstøl, Blomqvist, & Wagner, 2006; Griffith, Barr, Sheldon, Rowe, & Burke, 2009; Roy, Parker, & Gates, 2009).Одной из причин, по которой многие исследования обнаружили низкую точность идентификации, может быть то, что близкородственные самки откладывают нечеткие яйца. Несколько исследований показали, что внешний вид яйца, а именно цвет яйца (Wei, Bitgood, & Dentine, 1992; Collias, 1993; Morales et al., 2010), характер пятен (Gosler, Barnett, & James Reynolds, 2000) и размер яйца (христиане) , 2002) являются очень наследуемыми признаками, которые могут усложнить такой анализ, особенно в инбредных популяциях. Другое объяснение может заключаться в том, что предыдущие исследования не использовали весь потенциал изменчивости яиц (например,грамм. ни одно из представленных исследований не измеряло цвет яиц в ультрафиолетовом диапазоне спектра).

Идентификация паразитических самок по внешнему виду яиц также предпринималась у обыкновенной кукушки (далее кукушка), но безуспешно (Moksnes et al., 2008). Тем не менее, в ходе исследования яйца кукушки оценивались с точки зрения человека: люди сортировали яйца по фотографиям. На сегодняшний день не было попыток использовать более объективные методы количественной оценки для классификации яиц кукушки.Эти объективные методы, такие как спектрофотометрия для измерения цветов (включая ультрафиолетовую часть спектра) и анализ изображений фотографий для количественного определения картины пятен, размера и формы яиц, теперь доступны и могут позволить более точную классификацию, которая может быть проведена. в автоматическом режиме.

В этом исследовании мы используем новый автоматический аналитический подход для анализа фенотипических особенностей яиц кукушки, таких как размеры (размер, форма), цвет и образец пятен, чтобы предсказать материнскую идентичность.В случае успеха этот недорогой и минимально инвазивный метод идентификации самок значительно облегчит изучение ряда ключевых вопросов, касающихся этого скрытного паразитического выводка. Мы также выполнили оценку человека на основе сортировки фотографий с яйцами кукушки, чтобы сравнить надежность обоих методов с истинной идентичностью, полученной в результате молекулярного анализа. Более того, мы полагаем, что этот автоматический метод может также использоваться в других паразитарных системах расплода или у видов, у которых трудно поймать самок (см. E.грамм. Höltje et al. 2016). Наконец, было высказано предположение, что похожие на вид яйца, отложенные разными самками кукушки, могут принадлежать близкородственным самкам, например мать и дочь (Мокснес и др., 2008). Поэтому мы впервые исследуем взаимосвязь между генетической дистанцией отдельных самок кукушки и фенотипической дистанцией их яиц.

Материалы и методы

Система исследования и сбор данных

Все данные были собраны в районе пруда между Мутенице (48 ° 54′N, 17 ° 02′E) и Годонином (48 ° 51′N, 17 ° 07 ′ E) в Южной Моравии, Чехия, с мая по июль 2017 года.Мы систематически исследовали прибрежную растительность на предмет гнезд большой камышевки ( Acrocephalus arundinaceus ) и евразийской камышевки ( Acrocephalus scirpaceus ). Самые большие гнезда камышевки (далее GRW) были обнаружены на стадии строительства при картировании территорий самцов и брачного статуса (Bensch, 1996). Остальные гнезда GRW и все гнезда камышевки (далее RW) были обнаружены на разных стадиях размножения путем систематических поисков. Если возможно, все гнезда GRW проверяли каждый день от стадии строительства гнезда до завершения кладки и примерно каждые три дня во время инкубации.Все гнезда РАО проверяли примерно каждые два дня на стадии яйцекладки и интенсивно во время инкубации. Уровень паразитизма кукушек у GRW составил 92% (59 из 64 гнезд), а у RW 20% (91 из 456 гнезд). Множественный паразитизм также был обычным явлением; 37 из 59 и два из 91 паразитированных гнезд GRW и RW, соответственно, были заражены более чем одним яйцом кукушки.

Когда яйцо кукушки было обнаружено в гнезде хозяина, мы немедленно измерили его цвет и сделали снимок (см. Ниже), чтобы избежать изменения цвета во время инкубационного периода (Hanley et al., 2016). В случае множественных паразитических гнезд мы удаляли только что отложенные яйца кукушки, переносили их в инкубатор (HEKA-Kongo; HEKA-Brutgeräte, Ритберг, Германия) и инкубировали их искусственно, чтобы предотвратить потерю образцов, вызванную птенцами кукушки. (Honza, Vošlajerová, & Moskát, 2007). Удаленные яйца кукушки либо инкубировали до вылупления, а цыплят помещали в непаразитированные гнезда хозяев (для других экспериментов), либо мы замораживали яйца перед вылуплением для будущего генетического анализа (см. Раздел Генотипирование и анализ родства ).Мы взяли образец крови у всех 10-дневных птенцов кукушки из их локтевой или медиальной тарзометатарзальной вены (примерно 25 мкл). Наконец, мы опутали 29 и 16 взрослых самцов и самок кукушек, соответственно, и собрали их образцы крови из локтевой вены (примерно 25 мкл). Все образцы крови хранили в 96% этаноле до последующих генетических анализов.

Всего найдено 203 яйца кукушки (121 и 82 в гнездах GRW и RW соответственно). Мы сфотографировали и измерили цвет 192 из них.Среди этих сфотографированных яиц кукушки генетические образцы были собраны у 105 птенцов или эмбрионов.

Измерения внешнего вида яиц

Для получения цвета фона мы измерили коэффициент отражения с помощью спектрометра JAZ (Ocean Optics, Данидин, Флорида, США) в диапазоне 300–700 нм, так как это диапазон длин волн, который птицы могут воспринимать (Cuthill 2006). Мы сделали девять измерений (каждое из которых покрывает примерно 1 мм ² ) на трех разных частях яйца (острый полюс, средняя часть и тупой полюс).Поскольку мы сосредоточились на цвете фона, мы избегали измерения темных пятен (Шульц и др., 2016). Для каждого яйца мы использовали измерение с наивысшим коэффициентом отражения, которое лучше всего соответствовало цвету фона (Шульц и др., 2019).

Образец пятен был рассчитан на основе цифровых изображений, сделанных камерой Canon EOS 700D с фиксированным объективом Canon EF 40 мм. Все фотографии были сделаны в стандартных условиях рассеянного солнечного света (с использованием палатки для фотографирования), под тем же углом и с одинакового расстояния и были отнесены к серому стандарту (шкала серой шкалы X-Rite Color Checker) с известным коэффициентом отражения.Калибровка изображения, анализ структуры, анализ формы и измерения размера были выполнены в программе ImageJ (Schneider et al. 2012) с использованием набора инструментов Multispectral Image Calibration and Analysis (MICA) (van den Berg et al. 2020). Масштабная линейка была включена в каждую фотографию, что означало, что все изображения были одинаково масштабированы до масштаба самого маленького изображения (30 пикселей / мм), а размеры яйца были получены из фотографий. Для исследования паттернов мы применили подход к анализу детализации (Troscianko and Stevens, 2015), который создает полосовой «энергетический» спектр в диапазоне пространственных частот, а затем энергия паттерна в каждой полосе частот измеряется как стандартное отклонение отфильтрованного изображения ( подробнее см. Šulc et al.2019 и ван ден Берг и др. 2020). Поскольку энергия рисунка не различает направление рисунка (она не может различить темные пятна на светлом фоне и светлые пятна на темном фоне), мы также вычислили «перекос» рисунка, который количественно определяет асимметрию распределения яркости рисунка. Отрицательное значение перекоса означает, что пятен больше, чем цвета фона, а положительное значение перекоса означает, что цвет фона больше, чем пятен. Отклонение измерялось независимо на каждой полосе гранулярности.Все измерения цвета и фотографии были сделаны одним человеком (М.Ш.), чтобы обеспечить согласованность данных.

Генотипирование и анализ родства

ДНК выделяли из крови взрослых особей и птенцов или тканей эмбрионов. (65 птенцов, 41 эмбрион, 29 взрослых самцов и 16 взрослых самок). Мы оценили родственные отношения по ядерным SNP и гаплотипам митохондриальной ДНК, что позволило нам исключить крайне неправдоподобные материнские (или материнско-родственные) отношения в предполагаемой генеалогии.В качестве дополнительного критерия мы также использовали дату кладки яиц кукушки (данные ежедневных проверок), поскольку известно, что самка кукушки не может откладывать яйца чаще, чем через день (Chance, 1922; Payne, 1973; Wyllie, 1981). .

Чтобы получить набор данных SNP, мы генотипировали все образцы с помощью метода ddRAD (ДНК, ассоциированная с двойным перевариванием рестриктаций) (Petersen, 1992) в соответствии с протоколом (Piálek et al., 2019). Две подготовленные библиотеки секвенировали в системе Illumina HiSeq4000 (2 дорожки, 150 циклов P / E) в EMBL Genomic Core Facility, Гейдельберг, Германия.Полученные RAD-метки были обработаны в Stacks v2.4 (Catchen et al. 2011, Rochette et al. 2019) и картированы на геном Cuculus canorus GCA000709325.1 (https://www.ncbi.nlm.nih.gov) с ассемблером Bowtie2 v2.2.4 (Langmead & Salzberg, 2012). Только локусы с 95% или более присутствием особей были оценены и дополнительно отфильтрованы на основе равновесия Харди-Вайнберга, неравновесия по сцеплению и минимальной частоты минорных аллелей (0,4) в PLINK v1.9 (Purcell et al., 2007), в результате чего был получен набор данных. с 1620 маркерами.Родственные отношения оценивались с помощью Colony (Jones & Wang, 2010) на основе> 1000 ядерных SNP.

Для анализа митохондриальных гаплотипов мы секвенировали участок длиной 411 п.н. левой гипервариабельной контрольной области (Gibbs et al., 2000; Fossøy et al., 2011, 2012). Данные о митохондриальной последовательности были собраны и вручную проверены в Geneious v10.2.6 (Kearse et al., 2012), а гаплотипы были оценены на основе матрицы расстояний с допуском до 1% (примерно 4 мутации) для ошибок генотипирования.

Анализ родства распределял потомство (n = 105) по 30 кластерам, по 1–10 яиц в каждом (рис. 1–5 в дополнительном материале). Среди этих 30 кластеров девять соответствовали самкам, отловленным и генотипированным, как описано выше. Таким образом, мы смогли вычислить генетические дистанции между этими самками.

Рисунок 1

Значения для отдельных яиц двух наиболее важных переменных ПК (согласно модели случайного леса), сгруппированные по самкам кукушки. Переменная шаблона PCA2 указывает на перекос яиц, а переменная спектра PC2 указывает на сине-зеленую окраску яиц (подробности см. В Таблице 2).

Для последующего анализа фенотипа яиц (человеческая и автоматическая оценка, см. Ниже) мы удалили самок, которым было назначено только одно яйцо (n = 10), что означает, что мы использовали окончательный набор данных из 95 яиц, отложенных 20 самками. .

Оценка человека

Мы напечатали 95 фотографий яиц кукушки, которые были стандартизированы по цвету и размеру с помощью MICA Toolbox (van den Berg et al. 2020; рис. 1–7 в дополнительном материале). Затем мы попросили двенадцать человек отсортировать эти фотографии и создать группы изображений, представляющих отдельных самок по внешнему виду яиц.Во-первых, мы попросили их отсортировать эти изображения на неизвестное количество групп, а, во-вторых, мы попросили их отсортировать эти изображения на 20 групп, соответствующих реальному количеству женщин, идентифицированных генетической оценкой идентичности. Для оценки мы попросили: 1) пять человек, не имевших опыта в отношении появления яиц у диких животных, 2) трех студентов, изучающих птичью экологию, которые имели опыт выявления яиц у диких птиц, но никогда не видели яиц кукушки, и 3) четыре человека (в основном совместные). -авторы этой рукописи), имевшие многолетний опыт работы с яйцами кукушки.Никакой другой информации о яйцах все участники не получали. Сходство кластеров в классификации яиц оценивалось с использованием скорректированного индекса Рэнда, который обеспечивает скорректированную случайную меру сходства между двумя кластерами данных, реализованную с помощью функции «cluster_similarity» из пакета R clustertereval (Ramey, 2012).

Автоматическая оценка

Мы разработали автоматический метод, основанный на сходстве / различии фенотипов яиц кукушки. На первом этапе мы собрали данные о цвете, узоре и размерах из калиброванных фотографий и данных спектрофотометрии (подробнее см. Шульц и др., 2019) для всех яиц кукушки. Первоначально мы провели анализ главных компонентов (PCA) по различным аспектам фотографий яиц, чтобы избежать использования коррелированных переменных в моделях.

Спектральные данные

спектрофотометр использовался для оценки цвета фона яиц кукушки (подробнее см. Измерения внешнего вида яиц ). PCA был проведен с использованием разбитых масштабированных спектральных данных, созданных в пакете R pavo (Maia, Gruson, Endler, & White, 2019), и два спектральных компонента PCA были использованы в окончательном наборе данных (на основе анализа графика осыпи).Мы также использовали два других спектральных показателя, извлеченных из pavo : средняя яркость (B2; средний относительный коэффициент отражения во всем спектральном диапазоне) (Hill & Mcgraw, 2006) и положение ультрафиолетового (УФ) пика (определяемого как длина волны в диапазоне 300–360 нм, где коэффициент отражения достигал наивысшей точки).

Данные формы

переменными, введенными в PCA, были длина, максимальная ширина, объем, отклонение эллипса и площадь поверхности (Troscianko, 2014). Три компонента PCA формы были выбраны для включения в окончательный набор данных на основе осмотра участка осыпи.

Данные паттернов

переменными, введенными в PCA, были 12 энергий паттернов, измеренных в диапазоне масштабов (от 1 до 0,0221 с шагом 1 / квадратный корень из 2) по всему яйцу (Troscianko & Stevens, 2015), и 12 значений отклонения энергии образца, измеренных в одном и том же диапазоне шкал по всему яйцу. Мы также включили меру общей энергии паттерна по всему яйцу. Наконец, мы разделили каждое яйцо на три сегмента и измерили общую энергию рисунка в каждом сегменте, а также стандартное отклонение между сегментами, чтобы оценить, насколько изменчивым было формирование рисунка в яйце.Для включения в окончательный набор данных были выбраны три компонента PCA образца на основе осмотра участка осыпи.

Данные о яркости

Мы проанализировали яркость по фотографиям, включая пятна и фоновые области яиц. Мы разделили яйцо на три сегмента и взяли среднюю яркость и стандартное отклонение яркости по каждому сегменту, а также стандартное отклонение яркости по всем трем сегментам. Один компонент PCA яркости был выбран для включения в окончательный набор данных на основе осмотра участка осыпи.

Всего окончательный набор данных содержал 11 фенотипических признаков яйца, которые использовались для кластерного анализа.

Изменчивость внешнего вида яиц внутри и между самками

Чтобы создать показатель вариабельности внутри самок, мы вычислили стандартное отклонение для каждого фенотипического признака у одной самки, а затем взяли среднее значение по всем признакам, получив среднее значение изменчивости для каждой самки.

Чтобы создать показатель дисперсии между самками, мы вычислили среднее значение каждого фенотипического признака для каждой самки (т.е. создали «среднее» яйцо), а затем рассчитали стандартное отклонение для каждого фенотипического признака по всем самкам. Затем мы усреднили эти стандартные отклонения, чтобы измерить вариабельность между самками по всем признакам. Все значения признаков были масштабированы для обеспечения сопоставимости по различным признакам.

Чтобы проверить, меньше ли дисперсия между женщинами, чем дисперсия между женщинами, мы провели t-критерий для одной выборки, в котором показатель дисперсии внутри женщин (n = 20) сравнивается со значением теста (дисперсия между женщинами ценить).

Неконтролируемое обучение

Во-первых, мы провели иерархическую кластеризацию, чтобы попытаться сгруппировать яйца по визуальному сходству без какой-либо подготовки или дополнительной информации (например, количества присутствующих самок). Для этого анализа все переменные были масштабированы. Чтобы оценить точность этого метода, мы разрезали дерево, указав реальное количество групп (20), и оценили кластерное сходство между прогнозами иерархической модели по сравнению с реальными данными, используя скорректированный индекс Рэнда, как и раньше.

Обучение с учителем

Кластеризация женщин

Мы использовали модель случайного леса с методом перекрестной проверки «исключить один-единственный» (Stone, 1974). Для каждого яйца в наборе данных модель была обучена с использованием набора данных, состоящего из всех других яиц, а затем протестирована с использованием фокусного яйца. Модель попыталась отнести каждое яйцо к данной самке, и точность модели оценивалась с использованием значения точности классификации и значений кластерного сходства, как и раньше (взяв среднее значение 1000 прогонов, поскольку моделирование случайного леса является случайным процессом. ).Мы также приспособили модель случайного леса к полному набору данных, чтобы мы могли оценить важность различных переменных, включенных в модель (используя среднее снижение точности).

Одинаковый / другой анализ

Мы использовали подход, при котором модель случайного леса была обучена маркировать пары яиц как «одинаковые» или «разные». В обучающей выборке использовалось 3000 «одинаковых» строк, где два яйца были от одной и той же самки (но не идентичны друг другу), и 3000 «разных» строк, где два яйца были от разных самок.

Чтобы протестировать наши модели, мы протестировали каждое яйцо в помеченном наборе данных на всех яйцах последовательно, включая само себя. Сначала мы проверили, распознает ли модель идентичные яйца как одинаковые. Затем мы проверили, было ли каждое яйцо спарено только с другими яйцами той же самки, то есть может ли модель однозначно идентифицировать кластеры яиц, которые принадлежали друг другу. Весь процесс (создание обучающей выборки, обучение модели случайного леса и тестирование модели) повторялся 1000 раз.

Для немаркированного набора данных мы подсчитали, сколько раз в каждом из этих 1000 прогонов целевое яйцо сопоставлялось с кластером яиц той же самки. Если процент был больше 95%, мы рассматривали это яйцо как кандидат от этой самки. Чтобы подтвердить этот вывод, мы использовали нефенотипические данные, например финики яйцекладки, местонахождение кладки и виды-хозяева.

Фенотипически-генотипическое сходство

У нас были генетические образцы для 9 взрослых самок, что позволило нам создать матрицу генетических расстояний.Чтобы сравнить фенотипически-генотипическое сходство между этими самками и их яйцами, мы создали матрицу расстояний между признаками, взяв значения фенотипических параметров из их данных о яйцах, а затем используя Евклидово расстояние в качестве метрики расстояния. Мы сравнили матрицу генетических расстояний с матрицей расстояний между признаками, используя тест Мантеля, статистический тест корреляции между двумя матрицами, реализованный в веганском пакете в R с использованием метода Кендалла (поскольку это наиболее подходит для небольшого набора данных).Мы также разделили данные фенотипа на различные компоненты (спектральный, паттерн и форма) и рассчитали сходство фенотип-генотип для каждого из этих компонентов отдельно, чтобы проверить, коррелируют ли различные аспекты фенотипа яйца по-разному с генотипами самок.

Результаты

Изменчивость внешнего вида яиц внутри и между самками

Различия внутри самок были переменными, при этом у некоторых самок были очень похожие яйца (например, самки 13 - внутри самок дисперсия = 0.33, рис. 2 в дополнительном материале) и другие, имеющие относительно высокую дисперсию (например, женщина 29 - дисперсия внутри женщины = 1,31, рис. 4 в дополнительном материале). Разница между самками (при сравнении самок с использованием «среднего яйца» для каждой самки) составила 1,832 (среднее значение стандартных отклонений признаков, n = 11 признаков; SD = 1,021). В целом дисперсия внутри женщин (среднее значение = 0,850, SD = 0,295) было меньше, чем дисперсия между женщинами (t-критерий одной выборки, t = 14,87, df = 19, p <0,001). Изменчивость внешнего вида яиц также видна на рис.1, где нанесены две наиболее информативные переменные в анализе случайного леса (ПК2 для образца и ПК2 для спектральных данных) (см. Ниже и таблицу 2).

Рисунок 2

Фенотипические расстояния девяти средних яиц, отложенных девятью генотипированными самками кукушки (A), и их генетические расстояния (B). Более толстые зеленые линии обозначают более высокое фенотипическое и генетическое сходство. Корреляция между фенотипическими и генетическими дистанциями (C).

Оценка человека

Участники с некоторым опытом работы с биологическими данными лучше справились с задачей группировки, чем те, у кого нет опыта, хотя нет четких доказательств того, что конкретный опыт работы с яйцами кукушки полезен (Таблица 1).

Таблица 1.

Кластерное сходство сортировки яиц, выполняемой людьми как без ведома (когда они не знали количество самок), так и с известным количеством самок.

Неконтролируемое обучение

Кластеризация с использованием неконтролируемого иерархического обучения дала значение сходства кластера 0,452; похоже на опыт опытных наблюдателей, но лучше, чем у неопытных наблюдателей.

Обучение с учителем (анализ случайного леса)

Кластеризация женщин

Кластеризация с использованием анализа случайного леса с учителем (с протоколом исключения одного исключения) привела к хорошей классификации со средним значением 77.08/95 (81,1%) яиц правильно отнесены к их генетическому родителю. Сходство кластера имело среднее значение 0,61 (SD = 0,03), что выше, чем оценка опытным человеком и обучение без учителя.

Мы оценили важность переменной (таблица 2), используя полную модель, включающую все данные. ПК2 для паттерна был наиболее важной переменной для классификации, и переменные, загружаемые на этот ПК, были преимущественно переменными для «перекоса» паттерна. PC2 для спектров также был важен, поскольку на эту переменную влияла «голубизна / зелень» яйца.Наконец, информативными были PC3 и PC1 для формы. Переменными, загружаемыми на эти ПК, были длина, ширина, объем и площадь поверхности яйца.

Таблица 2:

Важность отдельных переменных в кластеризации яиц с использованием анализа случайных лесов.

Одинаковый / другой анализ

Для наших данных с маркировкой в ​​среднем 77,46 / 95 (81,5%) яиц были сопоставлены сами с собой. На этапе обучения модель всегда обучалась с «одинаковыми» парами, состоящими из двух разных яиц от одной и той же самки, поэтому это было сделано для проверки того, могла ли модель распознать два действительно идентичных яйца как исходящие от одной женский.

Кроме того, в среднем 73,50 / 95 (77,4%) яиц однозначно совпадали с другими яйцами, отложенными той же самкой.

Из 87 немаркированных яиц модель смогла надежно (в 95% прогонов) идентифицировать 22 как принадлежащих меченой самке (9 яиц отнесены к 5 самкам, 5 яиц к 27 самкам, 3 яйца к самкам 13 и По 1 яйцу каждой из самок 4, 21, 28, 29, 30).

Фенотипически-генотипическое сходство

Не было значимой связи между общим фенотипическим расстоянием женского яйца и женским генетическим расстоянием (критерий Мантеля r = 0.1968, p = 0,098, рис.2).

При рассмотрении каждого аспекта фенотипического сходства по отдельности, показатели паттерна / яркости и расстояния между формами не коррелировали с генотипическим сходством (r = 0,0254, p = 0,3861 и r = -0,2317, p = 0,9256 соответственно, рис. 3A-D). . Однако спектральное сходство действительно коррелировало с генетическим сходством (r = 0,356, p = 0,037, рис. 3E-F).

Рисунок 3

Корреляция между спектральным (A), структурным / яркостным (B) и формой (C) расстояниями, соответственно, и генетическими расстояниями.Индивидуальные фенотипические расстояния средних яиц, отложенных девятью генотипированными самками обыкновенной кукушки: спектральное (D), рисунок / яркость (E) и форма (F) расстояния.

Обсуждение

Результаты нашего исследования подтверждают «гипотезу постоянного типа яйца», согласно которой отдельные самки кукушки откладывают яйца с относительно постоянным внешним видом (Latter 1902, Chance 1940, Baker 1942, Lack 1968, Wyllie 1981, Moksnes et al. 2008 г.). Мы подтвердили, что вариации внешнего вида яиц кукушки в кладке значительно ниже, чем между кладками.Это также наблюдалось у других видов птиц, и этому явлению было предложено несколько адаптивных объяснений, таких как более легкое распознавание паразитического яйца хозяевами (Øien et al., 1995), распознавание собственной кладки особи у птиц, размножающихся в колониях. (Hauber et al., 2019) или сигнализирует о женских качествах (Moreno & Osorno, 2003). Более того, было показано, что диета лишь незначительно влияет на цвет яичной скорлупы и что эта черта больше зависит от материнской идентичности, предполагая, что цвет яйца может нести информацию о внутренних свойствах самки (Dearborn, Hanley, Ballantine, Cullum, & Ридер, 2012).Таким образом, похоже, что есть возможность использовать внешний вид яиц для идентификации отдельных самок птиц.

Здесь мы продемонстрировали, что неконтролируемый классификатор на основе компьютерного зрения может превзойти участников-людей (особенно неопытных) в назначении яиц кукушки для исправления скоплений самок. Классификаторы человеческих яиц с опытом работы с натуральными яйцами (кукушечными или другими видами) смогли более точно отсортировать их по сравнению с людьми без этого опыта (таблица 1).Это может указывать на то, что опытные наблюдатели знают, какие подсказки могут быть полезны. Они также могут быть более склонны практиковаться в этом типе задачи тонкой дискриминации или быть более мотивированными к участию, учитывая их интерес к биологии. Интересно, что знание количества групп (здесь: самок кукушки, откладывающих яйца) существенно не повысило точность сортировки.

Метод автоматической иерархической кластеризации показал результаты, очень похожие на результаты опытных классификаторов, в то время как контролируемый случайный анализ леса показал значительно лучшие результаты, и 81% яиц кукушки был распределен правильно.Это говорит о том, что в некоторых случаях автоматические методы оценки могут быть предпочтительнее оценки, проводимой человеком. Детальное рассмотрение кластеров, созданных людьми, и автоматических методов показало, что одни и те же самки были проблематичными для обоих методов кластеризации, вероятно, отражая фенотипическое перекрытие между некоторыми индивидуумами (все результаты сортировки можно найти в дополнительных материалах). Наши результаты показали, что одна из характеристик рисунка (перекос), голубизна цвета и, наконец, размер яиц были наиболее важными параметрами, которые помогли автоматическому методу кластеризовать яйца наиболее точно.Небольшое улучшение точности кластеризации для автоматических методов по сравнению с человеческой оценкой может отражать использование функций, которые люди не могут видеть (например, УФ-пик спектров). Поэтому мы бы по возможности рекомендовали автоматическую оценку, а не оценку человека.

Предыдущее исследование показало, что близкородственные самки кукушки могут откладывать яйца, неотличимые друг от друга (Moksnes et al., 2008). Наш ограниченный набор данных из девяти пойманных самок, для которых мы рассчитали генетические расстояния, частично подтверждает эту идею, поскольку мы обнаружили, что фоновый цвет яиц был более схожим у близкородственных самок.Однако паттерн и размерные расстояния между самками не коррелировали с их генетическими расстояниями. В качестве интересного примера мы поймали двух близкородственных самок, мать (самка 23) и дочь (самка 24), сфотографировали и измерили цвет их яиц. На фотографиях мы видим, что их яйца очень похожи по цвету и рисунку пятен; однако они значительно различаются по размеру (рис. 3 в дополнительном материале). Точно так же мы можем видеть сходство цвета и рисунка яиц (но не размера) между другими близкородственными самками (самки 23 против 28 и самки 22 против 26; рис.3 и 4 в дополнительном материале). Предыдущие исследования показали, что все изученные особенности яиц - цвет, рисунок пятен, а также размер имеют высокую наследуемость (Wei et al., 1992; Collias, 1993; Gosler et al., 2000; Christians, 2002; Morales et al., 2010). Наши результаты показывают, что цвет фона может быть более наследственным признаком, чем рисунок пятен, размер или форма яйца, что подтверждает идею о том, что цвет яйца имеет жизненно важное значение для распознавания яйца (Avilés et al., 2010; Spottiswoode & Stevens, 2010; Михал Шульц, Прохазка, Чапек и Хонза, 2016).Поскольку в нескольких исследованиях сообщалось, что хозяева и даже сами паразиты также используют образец пятен (López-de-Hierro & Moreno-Rueda, 2010; Spottiswoode & Stevens, 2010; de la Colina, Pompilio, Hauber, Reboreda, & Mahler, 2012) или яйцо размера (Marchetti, 2000; Spottiswoode, 2013) при распознавании и уничтожении яиц паразитов мы по-прежнему ожидаем относительно высокой наследственности этих признаков яиц у паразитов-выводков. Мы подозреваем, что незначительная взаимосвязь между генетической и фенотипической дистанцией в структуре и размере пятен является лишь вопросом нашего ограниченного размера выборки.Для точной оценки значений наследуемости отдельных признаков яиц требуется больший размер выборки, включая большее количество пар «мать-дочь» (de Villemereuil, Gimenez, & Doligez, 2013). Отсутствие значительной корреляции между формой яйца и генетическим сходством также можно объяснить тем фактом, что размер яйца часто отражает размер самок-несушек (Larsson & Forslund, 1992; Nager & Zandt, 1994), который зависит от генетического вклада обоих. родители и, следовательно, могут больше различаться даже у близкородственных самок.Более того, даже в пределах одной популяции хозяев кукушки выращивают принимающие родители, которые различаются по уходу за ними (Požgayová, Piálková, Honza, & Procházka, 2018), что также может влиять на размер тела самок кукушки во взрослом возрасте. Наконец, некоторые исследования показали, что существует положительная взаимосвязь между доступностью пищи и размером яиц (см. Статью Christians 2002). Следовательно, поскольку размер и форма яиц могут даже отличаться у таких близкородственных самок, эти признаки могут быть использованы для отделения их яиц.И действительно, это то, что мы наблюдали у некоторых из наших участников, а также в компьютерном анализе, где разделение материнских и дочерних яйцеклеток было относительно простым, по-видимому, из-за очевидной разницы в размере и форме (см. Дополнительные материалы).

Хотя наши результаты согласуются с предыдущим исследованием, показывающим, что внешний вид яиц кукушки не может быть использован для надежного отнесения их к отдельным самкам без генетических данных (Moksnes et al.2008), здесь мы представляем новый подход, который использует как генетическую, так и фенотипическую информацию. Мы использовали этот метод для отнесения яиц кукушки, по которым у нас не было генетических данных (потому что они были выброшены хозяевами или предвидены), что позволило нам отнести 22 яйца (из 87) к восьми известным самкам. Этот метод, по-видимому, хорошо работает для самок, откладывающих очень характерные яйца, и поэтому результаты будут сильно зависеть от вариаций внутри и между кладками. Мы можем ожидать лучших результатов этого метода у видов, у которых вариации между сцеплениями значительно превышают вариации внутри кладок.Следует также отметить, что точность назначения будет увеличиваться с увеличением относительного количества (генетически и фенотипически) проанализированных образцов в исследуемой области, которые используются для обучающего набора данных, поскольку широкая выборка снизит вероятность того, что яйцо без выборки, которое имеет заложенная совершенно новой самкой будет назначена существующей (неправильной) самке. Наконец, важно использовать другую информацию (дату и площадь закладки), чтобы исключить возможные неправильные назначения.Однако в нашем наборе данных мы не обнаружили таких расхождений для 22 яиц, которые были автоматически назначены на основе их фенотипов.

Мы пришли к выводу, что внешний вид яиц не может быть использован для идентификации отдельных самок кукушки. Кластеры, созданные либо людьми, использующими фотографии яиц, либо компьютером с использованием спектральных и графических данных, не полностью соответствовали истинной женской идентичности, полученной в результате молекулярного анализа, хотя контролируемая автоматическая оценка была наиболее точной для классификации.Наши результаты подтверждают идею о том, что более близкородственные самки откладывают яйца, более похожие по цвету. Однако размер и форма яиц, по-видимому, являются наименее наследуемой чертой, которая может существенно помочь отличить яйца даже от близкородственных самок кукушки. Мы выступаем за использование генетического анализа для определения материнства у этого вида. Однако в системах с достаточным количеством проб контролируемые аналитические методы, использующие визуальные особенности яиц, могут дополнительно помочь в расширении размеров выборки, что может быть очень желательно для изучения биологических вопросов (см.грамм. Колечек и др. 2020 в стадии подготовки). Мы призываем исследователей, изучающих межвидовой и внутривидовой паразитизм расплода, использовать этот недорогой и более приемлемый с этической точки зрения метод индивидуальной идентификации. Поскольку подобный метод успешно применялся в отношении непаразитарных видов (Höltje et al., 2016), идентификация самок-несушек по внешнему виду яиц может найти широкое распространение.

Этическое примечание

Это исследование проводилось с разрешения региональных органов охраны природы (номера разрешений JMK: 115874/2013 и 38506/2016; MUHOCJ: 41433/2012 / OŽP, 34437/2014 / OŽP и 14306 / 2016 / OŽP).Полевые исследования проводились в соответствии с протоколом ухода за животными (номера экспериментальных проектов 039/2011 AV ČR и 3030 / ENV / 17-169 / 630/17) и Чешским законом о защите животных от жестокого обращения (номера лицензий CZ 01272 и CZ 01284. ). Исследование проводилось с разрешения региональных органов охраны природы (номера разрешений JMK: 115874/2013 и 38506/2016; MUHOCJ: 41433/2012 / OŽP, 34437/2014 / OŽP и 14306/2016 / OŽP).

Финансирование

Работа поддержана Чешским научным фондом (грант 17-12262S) и Программой исследований и мобильности молодых исследователей Чешской академии наук (MSM200931801, присуждена М.Ш.).

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Лисандрину Мари, Камилу Бендову, Кристину Мичкову, Яну Годанову, Клару Стегликову, Мартину Фридрихову, Марту Потучкову, Давида Тесаржа, Вацлава Елинека и Петра за сортировку яиц. Лисандрина Мари также существенно помогла в написании генетической части методик. Мы также благодарим Лукаша Кулисека, Бориса Прудика, Катержину Сосновцову, Ярослава Колечека и Мирослава Чапека за помощь в полевых исследованиях. Мы благодарим Мишу Эльснера за его помощь в анализе данных.Мы также очень благодарны Владимиру Бенешу и Европейской лаборатории молекулярной биологии Genomic Core Facility в Гейдельберге (Германия) за их любезные советы и техническую поддержку в отношении секвенирования Illumina. Руководители рыбного хозяйства Годонин любезно разрешили нам провести полевые работы на их территории.

Каталожные номера

1. ↵
2. ↵
3. ↵
4. ↵
5. ↵
6. ↵
7. ↵
8. ↵
9. ↵

   Chance, E.П. (1922). Секрет кукушки (стр. 1-290). Лондон: Сиджвик и Джексон. DOI: 10.5962 / bhl.title.161352

10. ↵
11. ↵
12. ↵
13. ↵

    Crall, JP, Stewart, CV, Berger-Wolf, TY, Rubenstein, DI, & Sundaresan, SR (2013) . HotSpotter - Распознавание экземпляров видов с узором. В 2013 г. был проведен семинар IEEE по приложениям компьютерного зрения (WACV) (стр. 230–237). DOI: 10.1109 / WACV.2013.6475023

14. ↵

    Дэвис, Н.Б. (2010). Cuckoos, Cowbirds и другие читы. A&C Black.

15. ↵
16. ↵
17. ↵
18. ↵

    Деб, Д., Вайпер, С., Гонг, С., Ши, Ю., Тимошек, К., Флетчер, А., и Джейн, А. К. (2018). Распознавание лиц: приматы в дикой природе. В 2018 году IEEE 9-я Международная конференция по теории, приложениям и системам биометрии (BTAS) (стр. 1–10). DOI: 10.1109 / BTAS.2018.8698538

19. ↵
20. ↵
21. ↵
22. ↵
23. ↵
24. ↵
25. ↵
26. ↵
27. 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 ↵
28. ↵
29. ↵
30. ↵
31. ↵
32. ↵
33. ↵
34. ↵
35. ↵
36. ↵
37. ↵
38. ↵
9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018
39. ↵
40. ↵
41. ↵
42. ↵
43. ↵
44. ↵
45. ↵
46. ↵
47. ↵
48. ↵
49. ↵
50. 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018
51. ↵
52. ↵
53. ↵
54. ↵
55. ↵
56. ↵
57. ↵
58. ↵
59. ↵
60. ↵
61. ↵
9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 9018 8 ↵
62. ↵
63. ↵

    Wyllie, I.