Какие животные едят эвкалипт. Какое животное питается только листьями эвкалипта? Крики в брачный период

Quartl / Wikimedia Commons

Ученые впервые отсеквенировали полный геном коалы и проанализировали более 26 тысяч активных генов, сообщается в Nature Genetics . Это позволило ученым понять, почему сумчатые медведи могут питаться ядовитыми листьями эвкалипта без вреда для себя, как они выбирали подходящую для себя диету и как научились предохранять от инфекций детенышей и взрослых особей.

Коала (Phascolarctos cinereus) на сегодняшний день единственный представитель семейства коаловых, который обитает в Австралии. Коалы - ближайшие родственники вомбатов, их общий предок жил около 30–40 миллионов лет назад. В древности на континенте существовало 15-20 видов этих животных, а существующий ныне вид появился около 350 тысяч лет назад. На сегодняшний день известно три подвида. Один из них обитает в Квинсленде, на северо-востоке континента, два других - на юге и юго-востоке страны. Предыдущие исследования (правда, проведенные больше 20 лет назад) показали, что у двух из трех подвидов низкое генетическое разнообразие и высок процент близкородственного скрещивания.

Самка коалы рожает недоразвитого детеныша после 35-дневной беременности, и следующие полгода малыш проводит в материнской выводковой сумке. Коалы очень избирательны в еде: они питаются почти исключительно эвкалиптовыми листьями, и из 600 видов эвкалиптов предпочитают около 30. Почти всю воду животные получают из листьев, поэтому включают в рацион те виды эвкалиптов, в листьях которых содержится не меньше 55 процентов воды. Так как листья низкокалорийны, животным нужно съедать до 400 граммов листьев в день и экономить энергию. Они спят около 20 часов в день, а большую часть оставшихся четырех часов едят. Эвкалиптовые листья не слишком привлекательная еда не только из-за своей низкой калорийности. Они содержат чрезвычайно ядовитые для большинства других животных соединения. Коалы же приспособились к ним, и тем самым практически избежали пищевой конкуренции. Однако каким образом они адаптировались к ядовитой пище, и как они различаются подходящие деревья среди огромного разнообразия видов эвкалиптов, до сих пор было неясно.

Чтобы ответить на эти и другие вопросы (например, как коалы защищаются от инфекций и как в будущем можно сохранить вид), ученые из консорциума «Геном коалы» отсеквенировали полный геном сумчатого медведя. Коллектив исследователей, на сегодняшний состоящий из 54 ученых из семи стран под руководством доктора Ребекки Джонсон (Rebecca Johnson), начал работу в 2013 году и уже опубликовал часть результатов.

В новой работе ученые представляют непосредственно результаты секвенирования генома и анализа 26 558 активных генов, из которых он состоит. Геном коал оказался больше человеческого (3,42 против 3,2 миллиардов пар нуклеотидов), но состоит из меньшего числа хромосом (16 против 23 пар).

Ученые обнаружили, как сумчатые медведи приспособились к своей ядовитой диете. У них оказалось гораздо больше, чем у других животных, генов, кодирующих белки из семейства цитохромов Р450. Эти ферменты окисляют разные вещества, превращая их в растворимые в воде метаболиты, которые быстро выводятся с мочой. Оказалось, что у коал цитохромы вырабатываются во многих тканях, в том числе, в печени. Однако у защиты оказалась и обратная сторона - цитохромы быстро расщепляют антибиотики, которые дают больным коалам.

Также гены позволили объяснить способность животных распознавать нужные виды эвкалиптов. У коал оказалось 24 гена, ответственных за распознавание горького вкуса - самое большое количество среди австралийских сумчатых. Кроме того, у них оказалось шесть генов, кодирующих вомероназальные рецепторы, способные улавливать запах не слишком летучих веществ. Для сравнения, у сумчатого дьявола и серого короткохвостого опоссума по одному такому гену, а у утконоса и валлаби их нет вообще. Коалы способны чувствовать и «вкус воды» - распознавать содержание воды в эвкалиптовых листьях. Они научились этому, увеличив количество генов белка аквапорина 5, который образует поры в клеточной мембране, через которую вода проникает в клетки.

Исследователи выяснили, что коалы защищают детенышей от инфекций, пока те сидят в сумке, с помощью грудного молока. В его состав входят специфичные только для коал ферменты, обладающие антимикробным действием. Они защищают молодых животных от ряда бактериальных и грибковых инфекций, в том числе от хламидий Chlamydia pecorum, которые вызывают заболевания глаз и мочеполовой системы. Взрослые коалы спасаются от инфекций с помощью многочисленных белков иммунной системы - иммуноглобулинов, белков главного комплекса гистосовместимости, Т-лимфоцитов.

Кроме того, ученые нашли новые генетические маркеры и с их помощью убедились, что подвиды, у которых согласно старым исследованиям, было низкое генетическое разнообразие и большой процент близкородственного скрещивания из-за изолированности популяций, на самом деле смешиваются между собой и генетическое разнообразие у них довольно высокое.

Более подробно о повадках и личной жизни коал Женя Тимонова в одном из выпусков «Все как у зверей».

Екатерина Русакова

Мало кто может остаться равнодушным при созерцании очаровательного животного, похожего на маленького медвежонка. Хотя к ним австралийский житель не имеет никакого отношения. Как и многие другие обитатели Австралии, коала сумчатое млекопитающее. Первый раз его описали в 1798 году, когда он был найден в Голубых горах (Австралия). С тех пор зверек с широкой мордочкой и небольшими глазами, загнутым носом, мягкой и серебристой шерсткой, лохматыми ушками полюбился многим.

Коалы произошли от своих ближайших родственников вомбатов. Они похожи на них, но отличаются более мягким и густым мехом, уши их чуть крупнее, конечности более длинные.

Острые когти зверя помогают ему легко передвигаться по стволам деревьев, форма и размер конечностей также способствуют этому. На кистях передних лап имеется два больших пальца, которые отставлены в сторону, рядом с ними расположены еще по три пальца. Такая конструкция ладоней помогает животному легко обхватывать ветки, стволы деревьев и цепко держаться за них, а молодым зверькам держаться за шерсть матери. Коала, обхватив ветвь, спит на дереве, при этом она может удерживаться даже одной лапой.

Интересно, что папиллярный узор, находящийся на подушечках пальцев коал, очень похож на отпечатки людских пальцев, даже электронный микроскоп с трудом обнаружит различия.

Размер коал очень разнообразен. Например, самка, живущая на севере, может весить 5 килограмм, а самец, обитающий на юге, может быть и 14-килограммовым.

На фотографии коала кушает листья эвкалипта

Коалы питаются только корой и листьями эвкалипта. В мире существует более 800 видов данных деревья, но эти животные едят только кору и листья 120 из них. Интересно, что для большинства животных эти деревья ядовиты. За счет своей уникальной пищеварительной системы колы едят их без трагических последствий. Но мохнатые зверьки стараются выбирать эвкалипты, растущие на плодородных почвах, по берегам рек. В листьях и ветвях таких деревьев содержится меньше яда. В эвкалиптах, произрастающих на бедных сухих почвах, больше отравляющих веществ.

Ежедневный рацион этого животного 500?1100 г корма. При этом в основном они питаются более мягкими и сочными молодыми листьями. Коалы почти не пьют воду, так как листья эвкалипта содержат более 90 % необходимой для них жидкости. Животные пьют воду только тогда, когда им не хватает влаги в листьях или они больны.

Коала почти неподвижна 18?20 часов в сутки. В это время она обхватывает лапами ветки, спит или перемещается по стволу в поисках пищи либо пережевывает листья, которые во время кормления складывает во внутреннюю часть щек.
Она прыгает с дерева на дерево в основном, чтобы найти пропитание или убежать от опасности. Ещё одна уникальная способность этого зверька, то, что он умеет плавать. Коалы довольно медлительны, это связано с особенностями их питания, так как листья содержат мало белка. К тому же у коал низкий обмен веществ, он в 2 раза медленнее, чем у других млекопитающих.

Иногда, чтобы восполнить потребность в микроэлементах, коалы едят землю.

Размножение коал, рождение детенышей

Период размножения у коал - с октября по февраль. В эту пору они собираются в группы, которые состоят из нескольких самок и одного взрослого самца. В остальное же время каждая самка обитает на своей территории, ведет одиночный образ жизни.

Коалы довольно тихие животные. Громкие крики можно услышать только во время брачного периода. Очевидцы говорят, что эти звуки похожи на ворчание свиньи, скрип дверных петель и даже храп пьяного человека. Однако эти звуки очень нравятся самкам, и на призывный звук самцов они отвечают благосклонностью.

Ещё одна уникальная отличительная особенность этих сумчатых медвежат от других животных, заключается в органах размножения. У самца раздвоенный пенис, а у самки два влагалища. Таким образом природа позаботилась о том, чтобы этот вид не вымер.

Беременность у коал протекает в течение 30?35 дней. Чаще всего рождается лишь один детеныш, который весит 5,5 грамм и имеет рост 15?18 миллиметров. Хотя бывают и случаи рождения двух. Малыш находится в сумке матери полгода, это время он питается ее молоком. В течение последующих шести месяцев он выбирается из сумки, цепко держится за мех матери на животе и спине, тем самым «путешествуя» по ее телу.

Следующее 30 недель он поедает полужидкие материнские экскременты, состоящие из кашицы наполовину переваренных листьев эвкалипта. Здесь находятся ценные для малыша и необходимые для его пищеварительного процесса микроорганизмы. Через месяц детёныши становятся самостоятельными, но еще до 2?3 лет находятся с матерью.

В половую зрелость самцы вступают в 3?4 года, а самки в 2?3. Размножение происходит у них раз в 1 или 2 года. Продолжительность жизни 11?12 лет, хотя могут быть и исключения, известны случаи, когда коалы жили и 20 лет.

В дикой природе сумчатое животное не имеет врагов, скорее всего, потому, что его мясо пахнет эвкалиптом. Животные довольно быстро приручаются, они снисходительно относится к человеку, который берёт на руки. Но при этом нельзя забывать об острых когтях зверька, поэтому гладить его нужно осторожно.

Коaла бывает похожей на ребенка, когда зверь остается в одиночестве, он может плакать и тосковать. В дикой природе засуха, пожары, браконьеры губят этих трогательных зверьков. Вырубка эвкалиптовых деревьев также способствует их истреблению.

Замедленный мир коал и ленивцев

Они никуда не торопятся. Пока антилопы мчатся по саванне, белки и ласки мелькают среди ветвей, а кенгуру с топотом скачут по бушу, эти животные вечно проводят время в полусонном состоянии в кронах деревьев.

Иногда коалы могут показаться очень даже шустрыми. Например, когда дерутся с собаками или во время брачных игр. В такие моменты австралийские «плюшевые медведи», внезапно проявляющие совершенно не вяжущуюся с их обликом прыть, выглядят поразительно непривычно.

Но большую часть времени они проводят в покое, спят или сидят совершенно неподвижно, шевеля только челюстями. Жизнь коал тянется медленно и однообразно. Такова плата за возможность ни с кем не конкурировать за пищевые ресурсы, питаясь ядовитыми листьями эвкалиптов.

Листья эвкалиптов - скверная пища. Белка в них почти нет, они жесткие и волокнистые, и, что хуже всего, в них много токсичных фенолов и терпенов (основных компонентов смол и эфирных масел), кумаровой и коричной кислоты, а в черешках листьев присутствует еще и синильная кислота. Но этот ресурс хотя и малопитательный, зато чрезвычайно обширный, ведь эвкалипты, будучи весьма неприхотливыми деревьями, образуют леса даже там, где прочие деревья не выживают. Было бы странно, если бы такой источник пищи не привлек никаких «гастрономических экстремалов».

Лишь 120 наименее ядовитых из более чем 700 видов эвкалиптов годятся в пищу коалам, и для того, чтобы отличить съедобные листья от прочих, животные прибегают к необычайно развитому обонянию. Поскольку все эвкалипты принадлежат к одному роду, запахи их очень похожи, и коалы стараются исключить малейшую ошибку.

Если подержать съедобные для коал листья в руках, а затем предложить их «плюшевым медведям», они их есть не станут: запах отличается от эталонного, и рисковать животные не будут. С подобным «упрямством» связано немало случаев, когда коалы гибли в неволе, отказываясь от корма, которым совершенно точно питались на свободе, но который почему-либо приобрел нехарактерный запах.

Хотя диета коал и богата эфирными маслами, насморк у этих животных не редкость: они часто болеют воспалением носовых пазух, от которого многие погибают, особенно холодными зимами. Доходит даже до эпизоотии инфекции дыхательных путей.

Так почему же мир коал такой медленный? Из-за того что эвкалиптовые листья ядовиты, их нельзя съесть много, чтобы токсины не накапливались в организме в большом количестве. За день коала редко съедает больше полукилограмма листьев, что для травоядного весом более 10 килограммов немного. Но, поскольку листья малопитательны, усвоить их нужно как можно лучше, чтобы ничего полезного не пропало.

В результате коала медленно ест, медленно переваривает, весь ее метаболизм чрезвычайно заторможен. Листья очень тщательно пережевываются, истираясь в кашицу, которая накапливается в защечных мешках, где проходит первичную обработку содержащимися в слюне ферментами.

Затем поступает в желудок, а оттуда в кишечник. Его участок, служащий для переработки грубой волокнистой пищи, - слепая кишка, часть которой редуцировалась у нас в аппендикс, у коал достигает двух с половиной метров длины. Здесь сим-биотические бактерии разлагают целлюлозу, а это длительный и энергозатратный процесс. Чтобы сэкономить энергию, животное спит большую часть суток -16-20 часов.

Чем заняты эти сумчатые «мишки», когда не спят? В основном едой, они ведь даже пьют только в засуху или во время болезни, обычно обходясь влагой, содержащейся в листьях. Эти милейшие создания, увы, не очень-то интересны для наблюдателя, поскольку, адаптируясь к низкокалорийной и токсичной диете, пожертвовали многим, в том числе размером и сложностью мозга, а следовательно - сложностью поведения.

Мозг - чрезвычайно «дорогой» в энергетическом смысле орган, прокормить его непросто, ведь он потребляет до 20% получаемой организмом энергии. Поэтому животным, когда это возможно, размеры мозга выгоднее сокращать. Подобное произошло даже с людьми: в период от 25 до 10 тысяч лет назад наш мозг уменьшился более чем на 100 кубических сантиметров.

У коал, которые, как все сумчатые, никогда и не были особенно смышлеными (у сумчатых отсутствует мозолистое тело, связывающее полушария мозга), головной мозг уменьшился настолько, что почти половина их черепа занята спинномозговой жидкостью. В самом же мозге только обонятельные доли прекрасно развиты, а все остальное - крохотное. В результате большую часть жизни коалы сидят на деревьях и ничего в общем-то не делают. Они несоциальны, молчаливы, с себе подобными активно общаются только в брачный период, когда самцы метят территорию, дерутся с соперниками и собирают гарем из нескольких самок.

Брачные игры происходят прямо на дереве и выглядят очень потешно. По окончании сезона размножения гаремы распадаются, а самки после месяца беременности рожают, как это принято у сумчатых, «недоразвитых» детенышей, которых еще полгода донашивают в сумке.

Чтобы переваривать эвкалиптовые листья, детеныш коалы должен обзавестись соответствующей микрофлорой кишечника, которая появляется отнюдь не сама собой. Детеныши слизывают экскременты матери, которые примерно на месяц меняются, превращаясь в кашицу из полупереваренных листьев, содержащую культуры необходимых малышу бактерий. Подрастая, детеныш коалы покидает мать и начинает вести самостоятельную жизнь - однообразную и медлительную, зато продолжающуюся лет 15, а то и 20.

Удивительно, но и после столкновения с человеком такое беззащитное существо все еще благоденствует. Даже невзирая на то, что в XIX - на-чале XX века коал массово истребляли охотники (а охотиться на зверей, которые никого не боятся, не убегают и не прячутся, проще простого), заготавливая до двух миллионов шкур в год, вплоть до 1927-го, когда охота на них была запрещена. Конечно, в современном мире этих животных поджидает множество опасностей. Например, завезенные случайно из Японии клещи.

А когда во время брачного периода коалы спускаются с деревьев и активно перемещаются по земле, они рискуют быть сбитыми машиной при переходе шоссе или попасться на глаза собакам, которые не упустят случая поохотиться на такого зверя. Даже при том, что мясо коалы совершенно несъедобно, что надежно уберегало ее от местных хищников. Спасением раненых коал занимается множество энтузиастов, которые доставляют их в специальные центры либо в обычные ветеринарные клиники.

Ближайшие родственники коал, вомбаты, также отличаются замедленным обменом веществ, но живут на земле и менее привередливы в пище.

ЛЕНИВЫЕ МАСТЕРА СИМБИОЗА

Значительно севернее коал, в Южной Америке, живут существа со столь же медленным метаболизмом. Это двупалые и трехпалые ленивцы. Обитающие в окружении многочисленных хищников, не скованные жесткой диетой, они тем не менее предпочли воспеваемое даосами недеяние. Образ жизни ленивцев во многом похож на тот, что ведут коалы. Больше половины суток ленивцы спят, совершенно расслабленные, вися на ветвях деревьев, на которых удерживаются с помощью длинных изогнутых когтей, внешне (да и функционально) похожих на «когти» монтажников и сельских электриков.

Поразительно, что стратегия «виси и не отсвечивай» позволила ленивцам, которыми питаются и ягуары, и ястребы-гарпии и другие охотники до легкой, казалось бы, добычи, расплодиться настолько, о что в некоторых районах их обитания биомасса ленивцев составляет две трети всей биомассы млекопитающих. На одном квадратном километре дождевого леса порой насчитывается свыше 750 ленивцев. Это невероятная для крупных млекопитающих плотность! Животные висят в кронах деревьев неподвижно, сливаясь по цвету с листвой, и хищники их попросту не замечают.

У ленивцев скелетной мускулатуры вчетверо меньше, чем у других млекопитающих того же размера. Это и плюс - тратится меньше энергии на содержание мышц, - и минус: оказавшись на земле, «слабаки»-ленивцы не могут ни оказать кому-либо реальное сопротивление (хотя иногда и отпугивают врагов, шипя и размахивая длиннющими когтистыми лапами), ни сбежать, тем более что нормально ходить они не способны и ступают на внешнюю часть когтей.

Когда-то ленивцы были процветающим семейством, большинство представителей которого были дневными (в отличие от нынешних, активных по ночам) и весьма подвижными животными. Мегатерии, предки современных ленивцев, были трехметрового роста и весили полтонны. Однако вымерли все, кроме тех, кто сделал стратегией выживания скрытность и гиподинамию.

Адаптация ленивцев к малоподвижному висячему образу жизни затронула всю их анатомию и физиологию. Мозг у них, как и у коал, относительно невелик (хотя и значительно больше: все-таки ленивцы - плацентарные млекопитающие, а не сумчатые), извилины сильно сглажены, хорошо развиты только обонятельные отделы мозга.

Как и коалы, ленивцы не пьют воду, довольствуясь слизываемой росой. Внутренние органы смещены, например, печень прилегает к спине. В отличие от всех остальных млекопитающих, у ленивцев число шейных позвонков не обязательно равно семи, а может доходить и до девяти. Большое количество шейных позвонков даст животному возможность обрывать листву на большей площади, шевеля лишь головой.

Температура тела у ленивцев непостоянна, прохладными ночами они остывают до 12 °С, а жарким днем могут нагреться до 35 °С без ущерба для здоровья. Иногда они для тепла собираются в группы и висят, прижавшись друг к другу. Там же, как считается, и спариваются. В отличие от коал, ленивцы едят самые разные растения, причем не только листву, но и почки, цветы, молодые побеги.

Как большинство травоядных, не отказываются и от белковой пищи, если повезет полакомиться насекомыми или ящерицами. А в голодные времена могут питаться даже водорослями, обитающими в их шерсти.

Сине-зеленые фотосинтезирующие водоросли в норме, конечно, не запас пищи, а камуфляж. Зеленоватая шерсть, которая растет у ленивцев не спереди назад, а наоборот (то есть, погладив животное привычным движением от головы к хвосту, вы погладите его против шерсти), прекрасно маскирует зверя, делая его почти невидимым в кроне дерева. Помимо водорослей у них есть и другие симбионты. Ленивец, как и коала, взаимовыгодно сожительствует с обильной кишечной флорой.

А в его шерсти (и только там) селятся бабочки-огневки Bradipodicola hahneli . Взрослые насекомые питаются водорослями, а личинки развиваются в экскрементах ленивцев. По не совсем понятным причинам эти животные справляют нужду только на земле, куда спускаются примерно раз в неделю (мочевой пузырь у них огромный). Для экскрементов ленивец выкапывает ямку у корней дерева, на котором живет, и удобряет его своими фекалиями, вступая таким образом в своего рода симбиоз и с деревом. Жаль, что численность этих млекопитающих сокращается. Происходит это из-за сведения тропических лесов, в которых ленивцы чувствуют себя привольно, но вне их пределов существовать не могут.

Увы, есть у ленивцев и такие сожители, без которых и они сами, и мы, люди, вполне могли бы обойтись. Это простейшие, возбудители лейшманиоза - опасной болезни.

Почему же, если и ленивцы, доживающие до 30 лет (дольше, чем другие млекопитающие в тех же местах), и коалы процветают в своем медленном мире, практически никто не последовал их примеру? Отчего другие млекопитающие предпочитают быть стремительными и ловкими, несмотря на высокую «энергетическую цену» активного образа жизни? Для того чтобы позволить себе жить медленно, с атрофированными мышцами и слабым мозгом, нужно попасть в очень необычную ситуацию. Такую, когда отказ от стремления к скорости будет выгоден.

Например, даст возможность освоить никем не востребованную кормовую базу, не рискуя при этом стать чьей-нибудь добычей, или, воспользовавшись симбиозом с водорослями, укрыться от хищников, которые не смогут заметить неподвижного зеленого зверя в листве. Такие удачные совпадения, вероятно, случаются крайне редко, и те, кто пытался выйти из «гонки за скоростью», не имея таких благоприятных исходных предпосылок, - исчезли, не оставив потомков.

Журнал Discovery январь 2013

Коала – зверек с пушистой шерсткой, симпатичными большими ушками и уморительным выражением мордочки. Он легко приручается, легко переносит все условия неволи. Когда хозяин уходит, коала плачет, как маленький ребенок. Но стоит его погладить, ласково поговорить, он успокаивается.

Так почему же коал мало кто содержит дома?

Все дело в пище. Едят зверушки листья эвкалипта. И то не все, а только чуть больше ста видов из 800 имеющихся на Земле эвкалиптов. В день они съедают около 1 кг листьев.

Это травоядное животное имеет особое строение пищеварительного тракта, которое позволяет перерабатывать грубые волокнистые листья. Причем основное переваривание происходит в слепой кишке, длина которой больше двух метров. У человека этот отросток бывает длиной только до 80 мм.

Эвкалиптовые листья из животных почти никто не ест из-за их низких питательных свойств, а главное – ядовитости. Любое животное, съев листок с терпенами, фенолами, а осенью с образовавшейся синильной кислотой, отравится. А коале хоть бы что!

Четыре причины, почему коалы не травятся эвкалиптовыми листьями:

За долгие годы эволюции организм коалы стал устойчивым к ядам. Главный орган любого живого организма, отвечающий за переработку ядов, – это печень. У коал она настолько мощная, что способна нейтрализовать вредные вещества.

Едят они только молодые листья. В них токсинов содержится не так много.

Употребляют в пищу только те виды, в которых меньше концентрация ядов.

Выбирают для еды рощи, которые растут на богатых питательных почвах. В них также меньшее количество фенольных соединений.

Деревья – основное их место жительства. Бегающим по земле коалу не увидишь никогда. Потому что всего часа за два ночью они съедят свою норму листьев, а остальное время суток спят на ветке, прислонившись к стволу.

Такой малоподвижный образ жизни объясняется также характером питания. Откуда взять зверьку энергию, если эвкалиптовые листья почти не содержат белок. Он тщательно прожевывает листья до кашицы и хранит ее в мешочках за щекой. Скорость переваривания пищи замедлена, поэтому обмен веществ тоже идет долго.

Коалы, может, и рады были бы побегать, но у них на это просто нет сил. Постоянная сонливость, медлительность – вот характерные черты его поведения.