Картография пингвиньей линьки: как перья помогают нанести на карту растущую ртутную угрозу в Антарктике

Когда аспирант Филип Зонтаг впервые побывал в Антарктиде, он привёз оттуда необычный сувенир — огромный мешок пингвиньих перьев. Спустя десять лет кропотливого анализа Зонтаг и его коллеги поняли, как с помощью таких перьев создать живую карту ртутного загрязнения, которое всё сильнее угрожает дикой природе Южного полушария.

Пингвины - индикаторы чистоты

Ртуть — распространённый побочный продукт золотодобычи, бурно развивающейся в ряде южных стран. Этот токсичный металл накапливается при движении вверх по пищевой цепи: он связывается с аминокислотами в организмах животных, проникает в центральную нервную систему и способен подавлять рост нервной ткани. Отслеживать поступление ртути крайне важно для мониторинга экосистем, однако пробы горных пород, льда или почвы почти ничего не говорят о том, сколько вещества в действительности попадает в пищевую сеть.

Многие хищники, в том числе пингвины, выработали способы выведения ртути из организма. Она накапливается в перьях, которые птицы регулярно сбрасывают в больших количествах во время линьки. Зонтаг, ныне полярный исследователь в Ратгерском университете, вместе с коллегами решил выяснить по этим выпавшим перьям, где именно пингвины подхватывают токсичный металл. Учёных удивила очень чёткая связь между содержанием ртути в перьях и уровнем изотопа углерода — углерода-13. Этот показатель меняется в зависимости от географического положения и, по словам Зонтага, служит индикатором «мест кормёжки или расположения гнездовий пингвинов». Результаты, опубликованные в журнале Science of the Total Environment, подтвердили такую зависимость для семи видов пингвинов, разбросанных по Южному океану. Обнаружилась закономерность: чем дальше на север, тем выше воздействие ртути, поскольку в сравнительно тёплых условиях повышается и уровень углерода-13.

По мнению ведущего автора исследования Джона Рейнфельдера, морского биолога из Ратгерского университета, полученные данные означают, что пингвины могут выступать в роли биоиндикаторов ртути — живых датчиков загрязнения окружающей среды. Он поясняет, что измерения ртути непосредственно в перьях, в отличие от разовых проб вещества в конкретном месте и времени, позволяют проследить перемещение токсина по океанической пищевой сети. К примеру, у видов пингвинов, живущих по соседству, уровень ртути и углерода-13 различался из-за неодинаковых путей миграции и особенностей питания. Такие данные можно превратить в базу, похожую на карту, которая поможет направлять будущие природоохранные проекты и полярные научные исследования.

Учёные считают пингвинов многообещающими кандидатами в биоиндикаторы, говорит морской биолог Мириам Химено Кастельс, аспирантка Института морских наук при Высшем совете по научным исследованиям Испании (не принимавшая участия в работе). Эти птицы находятся в середине пищевой цепи. Они гнездятся колониями, так что исследователи могут без труда собрать перья от множества разных особей. Кроме того, каждый сезон размножения у пингвинов происходит кардинальная линька; выпавшие перья «будут содержать ртуть, накопившуюся за внегнездовой период», поясняет Химено Кастельс.

В дальнейшем Зонтаг планирует собрать более свежие перья разных видов для экспериментов, а также измерить содержание ртути в крови пингвинов и их добыче, чтобы сравнить эти показатели с уровнем металла в перьях.

А как же сами пингвины чувствуют себя при нынешних концентрациях ртути? «Мы не считаем, что они уже подверглись токсичному воздействию, — говорит Рейнфельдер. — Да, с пингвинами всё будет в порядке».

Папуанские пингвины обладают обширным ареалом, что делает их отличными кандидатами для последующих исследований.

Источник: Gayoung Lee, Scientific American № 332, март 2025 г.

Предыдущая статья:
Некоторые морские птицы могут кормиться благодаря циклонам. Тайфунник Дезерташ летит навстречу штормам, которые взбалтывают добычу.

Следующая статья:
... Что, если бы динозавры никогда не вымирали?