Несмотря на значимость хищничества для плотоядных животных, физиологическая основа этой формы взаимоотношений изучена недостаточно. Отчасти это связано с нехваткой данных о метаболизме таких таксонов (очевидно, умерщвление добычи детерминируется расходом энергии). Обычно связь поведения со скоростью обмена веществ исследуется методом двойной меченой воды: он предполагает введение в организм изотопов, по следам которых после повторной поимки оценивается безжировая масса тела. Однако из-за быстрого полураспада содержание изотопов в образцах должно измеряться не позднее семи дней. При этом на выходе ученые получают только среднедневные значения в масштабе недели.
Наименее ясными остаются факторы, которые определяют повадки чрезвычайно скрытных хищников, например леопардов (Panthera pardus). В новой работе американские ученые проанализировали метаболизм и поведение пяти леопардов, обитающих на севере Кении, в масштабах от нескольких минут до нескольких месяцев. Эти большие кошки ведут одиночный, преимущественно ночной образ жизни и в XX веке получили статус уязвимого вида. Вместо меченой воды активность животных отслеживалась с помощью ошейников с датчиком движения, акселерометром и GPS-трекером, который передавал данные о местоположении с интервалом в пять минут. Повторная поимка осуществлялась через два месяца.
Расход энергии леопардов (трех самцов и двух самок) рассчитывался на основании показаний акселерометра. Они сравнивались с показателями пум (Puma concolor), которые были получены в экспериментах на беговых дорожках в 2014 году. Поскольку обмен веществ плотоядных зависит от размеров тела, а пумы и леопарды обладают схожей кинематикой, авторы предположили, что такое сопоставление обеспечит достоверные выводы. Ареал обитания подопытных особей включал в себя других хищников — львов (Panthera leo), гепардов (Acinonyx jubatus) — и широкий круг потенциальной добычи — от грызунов до слонов, и граничил с населенными пунктами. Исследование продолжалось с января по март 2015 года.
Результаты показали, что среднесуточный максимум скорости обмена веществ леопардов колебался в пределах 17 000–23 000 килоджоулей в день. Значение соответствовало измерениям, полученным методом двойной меченой воды. Более подробный анализ позволил выявить четыре основных типа поведения хищников: отдых (наиболее распространенный), кормление, свободное передвижение и целенаправленное передвижение. Последние отличали специфические профили метаболизма. Так, в первом случае животные умеренно тратили энергию и двигались со средней скоростью 80 метров за пять минут. При целенаправленном передвижении скорость возрастала до 200 метров, а углы поворота сокращались.
Расходование энергии варьировалось в зависимости от дня наблюдений. Например, один из самцов провел двое суток за пределами своего ареала, потратив на 52 процентных пункта больше сил, чем обычно. При преследовании добычи активность леопардов резко увеличивалась на 4–20 секунд (такие всплески «сжигали» 63–304 килоджоуля энергии). Особи отличались и по продолжительности периодов между охотой: у самок разница достигала 20 000 килоджоулей. В отличие от самцов, последние чаще демонстрировали поисковое поведение, в том числе днем, и реже преследовали добычу. Также они чаще кормились меньшими порциями, а детеныши тратили на 12 процентных пунктов больше сил для преодоления тех же расстояний.
Статья опубликована в журнале Ecosphere.
Ранее ученые исследовали поведение бурых медведей с помощью фотоловушек.
Наука
Денис Стригун
