Условия обитания и значение животных в поселении человека

В последние 50–100 лет все новые виды птиц и млекопитающих осваивают города и формируют обособленные, специализированные городские популяции. Зачастую такие популяции возникают независимо в разных частях ареала одного вида. Чаще всего они начинают формироваться в наиболее урбанизированных регионах и затем распространяются в другие места, где ландшафт также преобразован развивающимися городами. В качестве примера можно вспомнить городские популяции больших синиц и синиц-лазоревок, недавнее освоение центрально-европейских городов голубем-вяхирем и дроздом-рябинником, переход к жизни рядом с человеком большеклювой вороны (завершившийся в Японии и только начинающийся в Приморье) и, наконец, уже вошедшую в учебники синантропизацию черного дрозда, распространявшуюся от Рейна к Днепру.

Освоение одним и тем же видом разных городов, отличающихся историей застройки и соотношением участков с разными условиями, протекает разными темпами и достигает разной степени завершенности. Например, резко различаются степени освоения городов Европы сойкой и сорокой, причем течение этого процесса мало или вовсе не зависит от плотности тамошнего населения синантропных врановых (черной вороны, грача и галки). Но во всех случаях, как уже сказано, освоение птицами городских территорий завершается возникновением специализированных городских популяций.

Помимо своеобразия экологии и поведения, давно ставшего объектом интереса натуралистов, почти все подобные популяции в демографическом отношении изолированы от населения пригородов и природных местообитаний (например, московские популяции кряквы и серой вороны). Даже если они и пополняются за счет притока иммигрантов из естественных местообитаний (как популяции большой синицы, лазоревки или поползня), это пополнение высокоизбирательно: в городах остаются и начинают размножаться, видимо, только особи с определенными экологическими и этологическими предпочтениями. Остальные же просто избегают высокоурбанизированных и «островных» ландшафтов, развивающихся под влиянием человека.

Если «природные» и «пригородные» популяции обычно «верны» своим территориям (пока условия на них неизменны), большинство городских популяций проявляет явную склонность к экспансии и заселению новых урбанизированных территорий – как это происходит у кольчатой горлицы, сирийского дятла, горихвостки-чернушки, канареечного вьюрка).

Важно отметить, что расселяются именно городские птицы, расселение происходит «из города в город», минуя природные биотопы. Гнездование в окрестностях, вне городской среды, если и начинается, то лишь после становления устойчивых поселений в городе. Например, сирийский дятел на Украине начал селиться в пойменных тополевниках и грабинниках лишь через 30–40 лет после заселения городских парков. Следовательно, формирование специализированных городских популяций представляет собой микроэволюционный процесс – такие популяции отличаются в конечном итоге не только специфическими экологическими и поведенческими отношениями с городской средой, но и собственной исторической судьбой, не связанной с судьбой «негородских» популяций того же вида.

Своеобразие процесса освоения городской среды разными видами птиц и млекопитающих и его результата – возникновения специализированных городских популяций – можно выразить «тремя слишком»:

– слишком мало, по эволюционным меркам, времени проходит от появления отдельных пар, способных успешно существовать и размножаться в городском ландшафте, до формирования многочисленной популяции, самостоятельно осваивающей новые городские территории (во многих случаях – 15–40 лет);

– слишком схожи и устойчивы те особенности в структуре популяции и поведении особей, которые отличают городских птиц не только от обитателей природных биотопов, но и от птиц пригородов. Эта схожесть особенно удивительна на фоне высокого разнообразия видов, активно осваивающих городскую среду;

– слишком направленным и однотипным оказывается течение самого процесса синантропизации. У самых разных видов (например, у хищных птиц, певчих воробьиных, сов и черного аиста) он проходит одни и те же стадии – от появления пар, толерантных к постоянному беспокойству, до умения использовать особенности изменяемой человеком городской среды в качестве новых возможностей для успешного размножения и устойчивого существования популяции.

Традиционно микроэволюционные процессы, сопровождающие освоение городов высшими позвоночными, уподобляют возникновению специализированных подвидов или популяций в новых для них местообитаниях характерному для широко распространенных и эврибионтных видов (действительно, легче прочих проникающих в города). Соответственно, формирование специфической фауны городов представляется имеющим ту же природу, что и повторное заселение ландшафта, где естественные биоценозы уничтожены катастрофой (в нашем случае – техногенной), и ничем не отличающимся от формирования фауны любого естественного сообщества, происходящего путем специализации разных видов к осваиваемым ими новым нишам. Однако такая точка зрения ныне вызывает многочисленные возражения.

Действительно, в этом случае нужно предположить, что по мере складывания городских орнито- (т.е. включающих разные виды птиц) комплексов степень специализации составляющих их близких видов будет возрастать, а степень перекрывания их трофических ниш и занимаемых ими местообитаний – снижаться, как это обычно происходит в естественных сообществах. В действительности же наблюдается прямо противоположная картина как у синантропных видов птиц в центральных кварталах города, так и у видов-синурбанистов (сизарь, ворона и домовый воробей, большая синица и лазоревка в городах Европы).

Несмотря на то, что разнообразие тех обстоятельств, которые были существенны для успешного освоения каждого отдельного города каждым отдельным видом, с трудом поддается обозрению и систематизации, все формирующиеся городские популяции отличают одни и те же экологические и поведенческие черты. Эти черты сходны вне зависимости от видов и разнообразия осваиваемых ими местообитаний и прочих условий среды, к которым они «вроде бы» вынуждены приспосабливаться. Городские сизари, серые вороны, озерные чайки и большие синицы формируют похожие типы популяционной структуры, а их поведение отличают те же черты, что и поведение синантропных видов грызунов.

В популяциях, населяющих городские и островные местообитания, динамика численности и структура расселения организованы фрактально, т.е. так, что закономерности организации этих процессов не меняются с изменением масштабов тех условий, в которых существуют популяционные единицы разного уровня. Для популяций в мало нарушенных природных местообитаниях такое постоянство вовсе не характерно. Там каждому уровню организации популяционных систем (и соответствующих ему масштабов условий) присущи свои закономерности перемещений особей между группировками, структуры их расселения в ареале и динамики численности.

Однако сходство популяционных и поведенческих черт вовсе не уникально для городских популяций – в них оно лишь наиболее обязательно. Анализ данных о существовании самых разных видов птиц в островном для них ландшафте (островки леса среди нелесных угодий и др.) заставляет считать, что оно возникает всякий раз, когда популяция сталкивается с долговременным разделением своих ранее непрерывных местообитаний – с ситуацией, когда «нужные» биотопы превращаются в «архипелаг» дробящихся и уменьшающихся «островков».

Основываясь на единстве приспособлений птиц к обитанию как в городской среде, так и в «архипелаге биотопов», где нарушена непрерывность и постоянство мозаики растительности, мы постараемся перейти от подыскивания адаптаций, отдельных для каждого вида, к поиску универсальных механизмов (популяционных и поведенческих), позволяющих самым разным видам птиц и млекопитающих устойчиво существовать в городской среде.

Природа этих эволюционных механизмов служит предметом дискуссий между сторонниками формирования у городских птиц специфических черт под влиянием отбора и сторонниками изначальной преадаптированности, т.е. только лишь развития уже существующих возможностей у успешно осваивающих городскую среду видов. Но обе стороны рассматривают эти экоэтологические черты в качестве адаптаций общего значения, приспосабливающих популяционную организацию и поведение к «островному ландшафту» городских биотопов в целом – к определенному уровню нестабильности и изменчивости очертаний значимых для птицы «островов» и к соотношению числа этих «островов» разной площади в «архипелаге», но не к биотопам отдельных «островов».

Если исходить из того, что формирование конкретных адаптаций к городской среде носит характер микроэволюционного процесса, следует предположить, что оно должно сопровождаться избирательной смертностью особей, причем смертностью, крайне высокой по причине высокой скорости самого становления городских популяций. Однако ни у одного из изученных видов при освоении городских территорий смертность не была ни высока, ни (что главное) избирательна.

Повышенная частота наблюдающихся генетических, морфологических и окрасочных аберраций в городских популяциях могут быть объяснены либо особенностями питания птиц, либо ненаправленной дестабилизацией онтогенеза в городской среде. Наиболее частый у городских птиц (и в популяциях «островного» ландшафта) тип аберраций окраски – меняющаяся асимметрия. Она проявляется тем больше, чем меньше по площади занимаемые «островки». Это именно тот тип ненаправленной изменчивости, который никак не может быть подвержен отбору. К тому же большинство аберраций окраски, по сравнению с их аналогами в негородских популяциях проявляют себя полным или частичным разрушением структурных элементов окраски «дикого типа» (частичный альбинизм у домовых воробьев и ворон, окраска «кофейной» и «черно-чеканной» морф сизаря), но не созданием новых.

Для городской среды, в частности, характерно избыточное количество массового корма для взрослых птиц при резком дефиците биологически наиболее ценных кормов, богатых животными белками и микроэлементами, для маленьких птенцов и вылетающих слетков. Поэтому максимум частоты аберраций в окраске у домового воробья, серой вороны и других синантропных видов отмечен у слетков и в первые недели после вылета. Как показывают результаты индивидуального мечения, в дальнейшем проявление этих аберраций (альбинизм, хромизм) у большинства особей постепенно исчезает, а сами они живут много лет и, зачастую, размножаются лучше птиц «дикого типа».

Однако выживание для птиц не единственная задача. Необходимо оставить потомство. Среди синантропных птиц, живущих рядом с человеком, все гнездятся так или иначе высоко над уровнем земли (Очевидно, что норное гнездование и расположение гнезд на поверхности земли, которое характерно для многих птиц не подходит для жизни в городах). Часть наших пернатых соседей строят гнезда в нишах различного рода (голуби, воробьи, галки), тогда как другие устраивают гнезда на деревьях (остальные врановые). Как правило, гнезда располагаются на высоте нескольких метров над землей, в сухих, защищенных от ветра и непогоды местах. Воробьи строят гнезда в нишах под крышей, карнизами, навесами. Не пугают их и полузакрытые и закрытые помещения с искусственным климатом (различные ангары, цехи, склады и даже платформы метро), где, при наличии источника корма, они могут жить долгое время и размножаться в течение всего года.

Голуби осваивают чердачные помещения, где выводят до нескольких выводков за год. Вороны устраивают гнезда в развилках у главного ствола (в отличие от грачей, которые предпочитают строить гнезда на боковых ветвях). Развилка должна иметь определенное строение для того, чтобы обеспечить надежное крепление гнезда. Вороны редко устраивают гнезда на одиночно стоящих деревьях, всегда предпочитая группы. Если есть возможность выбора, то лиственным деревьям предпочтут ели и лиственницы. В отсутствии подходящих мест могут строить гнезда и на искусственном субстрате – опорах электропередачи, прожекторных вышках, и даже на зданиях.

Некоторые факторы и объекты среды могут также быть привлекательны для птиц. Уже упоминавшийся микроклимат мегаполиса приводи к образованию в городских парках порой гигантских ночевочных скоплений врановых. Защищенность от ветра и несколько большая температура воздуха в центре города могут быть главными факторами в образовании ночевок. Искусственное освещение в городе, так же может быть привлекающим птиц фактором, поскольку позволяет птицам увеличить время дневной активности.

Известно, что ночевки могут быть неким информационным центром, где птицы как бы обмениваются сведениями о распределении корма в окрестностях. В этом смысле центр города, где обычно ночуют врановые, может выполнять роль, некоторого геометрического центра зимующей популяции, равноудаленного от мест их кормежки (окраины города).

Локальные скопления врановых птиц могут происходить возле высоких зданий. Чем привлекают птиц высотки пока неясно. Возможно, там, в ветреную погоду создаются восходящие потоки воздуха, помогающие птицам в играх, возможно, хороший обзор с крыш зданий, где присаживаются птицы, позволяет другим издали видеть место сбора и присоединиться к «собранию». Так или иначе, высотные здания привлекают врановых, где время от времени происходят коллективные «игры на ветру».

Видов птиц, которых можно отнести к синантропным видам сравнительно немного. Так, из более чем 100 видов птиц, отмеченных на гнездование в Москве, лишь несколько видов являются настоящими синантропами. В Москве это, прежде всего, голуби, воробьи и вороны.

Чем же отличаются эти птицы от других представителей пернатых, живущих бок о бок с нами? Плотность поселений у настоящих синантропных видов в городах существенно превышает таковую в природе. Так, плотность поселения голубей в Москве по некоторым оценкам в 14 раз превышает таковую в сельской местности, а врановых –и того больше. Плотность популяции серых ворон на Воробьевых горах в 80-е годы составляла 100 пар/км2, тогда как в сельской местности оценки плотности по разным данным колеблются от 1 до 5-6 пар/км2. Для больших городов следует добавить зимующих птиц, которые прилетают сюда из окрестных мест. Так, по некоторым данным, численность зимующих в Москве популяций врановых, включая галок и грачей, колеблется от 300 тысяч до 1 миллиона особей.

Все это создает серьезные проблемы. В местах скоплений птиц образуются благоприятные условия для размножения клещей, пухоедов, блох, мух, молей. По оценкам специалистов, от 40 до 90% птиц заражены орнитозами - опасными заболеваниями, передающимся человеку. Возбудителем орнитозов являются болезнетворные микроорганизмы хламидии пситтаци, занимающие по строению промежуточное положение между вирусами и бактериями.

Птицы также могут быть переносчиками возбудителей таких заболеваний как энцефалиты, бруцеллез, пастереллез и др. Являясь хозяевами многих видов кровососущих членистоногих, полевые воробьи, например, поддерживают и распространяют возбудителей вирусных, риккетсиозных, бактериальных, протозойных и гельминтозных болезней, которые имеют характер природной очаговости.

Птицы, особенно, воробьи, залетают в крытые помещения (общественные помещения, продуктовые магазины, крытые рынки, пищевые предприятия), где портят продукты, расклевывают упаковки и приводят товары в негодность.

Помет птиц портит внешний вид зданий, разрушает металл и отделочные материалы, а также является субстратом, через который передаются различные инфекции (в частности, орнитозы).

Немаловажным моментом в оценке роли синантропных птиц в городе может быть их влияние на лесопарковое хозяйство города. Синантропные виды в городе вытесняют других птиц, которые могли бы гнездиться в городских парках. Поэтому, при планировании природных комплексов городской среды регуляция численности поселений синантропных видов особо актуальная задача.

Наконец, нельзя забывать о возможных нарушениях работы различных служб (линий электропередачи, работы аэропортов и т.д.), вызываемых активностью птиц. Так ущерб от птиц только в аэропортах Москвы составляет в год миллионы рублей. Огромный ущерб наносит гнездование птиц на опорах электропередачи: гнезда и активность птиц приводят к замыканиям электроцепей и отключению линий. Воспламеняющиеся под действие тока элементы гнезд падают на землю и вызывают лесные пожары.

Наконец, птицы могут существенно снизить урожай в наших полях, садах и огородах. Каждый из нас сталкивался с этой проблемой. Многие наблюдали, как стая скворцов, например, в считанные минуты объедает вишневое дерево, грядку клубники и т.д.

Все перечисленные проблемы могут (и должны!) решаться методами пестконтроля (Pest control (в русской транслитерации - пестконтроль) – это термин, который в буквальном переводе с английского обозначает «контроль вредителей». Это комплекс мероприятий по ограничению численности вредителей (снижению численности вредителей до допустимого уровня) на определённой территории. Пестконтроль - это научно-обоснованная технология воздействия на сообщества животных-вредителей, с целью ограничения их численности и/или предотвращения наносимого ими вреда. Это ремесло, требующее высочайшего мастерства и всеобъемлющих знаний в самых разных областях: экологии, зоологии, медицины и химии.), основанными на глубоком знании биологии и привычек птиц.

Птицы и аварии самолетов.По статистике, одной из наиболее частых причин аварий воздушных судов являются столкновения с птицами. Каждую осень и весну авиаторы сталкиваются с этой проблемой. Воздушным многотонным лайнерам угрожают, в прямом смысле этого слова, пернатые террористы. По этой причине только за одно десятилетие в США, например, погибло 11 пилотов и разбилось 19 самолетов с общим убытком более 100 миллионов долларов. Причем орнитологическая ситуация настолько сложная, что даже ставится вопрос об отстреле птиц. По счастливой случайности - на территории России, авиакатастроф из-за столкновения с пернатыми еще не было. Специалисты объясняют это тем, что крупных птиц у нас не много, а мелкие пока вызывали только аварийные ситуации. А.И. Рагочев и В.А. Лобанов в 1981 году провели анализ 450 столкновений самолетов с птицами, и получили следующие результаты. Наиболее часты столкновения с голубями (26%), далее с чайками (19%), водоплавающими (14%), хищниками и воробьиными по (13%).

Также выявлены этапы полета с наибольшей вероятностью аварий: посадка 32,5%, взлет 31%, авиахимработы (в том числе полеты на низких высотах) - 12,3%, на маршруте - 24,2%, и потенциально опасные виды на этих этапах: голуби - набор высоты; чайки - при разбеге, пробеге, взлете, посадке; хищники - крейсирующий полет; врановые - при разбеге, пробеге, взлете; водоплавающие - при снижение, крейсирующем полете; мелкие воробьиные - при посадке; стрижи - при крейсирующем полете, наборе высоты.

Относительно разных частей самолета в 45% птицы попадают в двигатель; в 18% - в крылья; в 15% - в носовую часть; в 12% - в кабину; в 4% - в хвост и надстройки; в 2% - в фюзеляж.

Сила удара птицы величиной с чайку при скорости самолета 320 км/ч составляет 3200 кг, при скорости 960 км/ч - 28800 кг. Для наглядного сравнения при весе птицы 1,8 кг и скорости самолета 700 км/ч на высоте менее 2400 м сила удара птицы о самолет в три раза сильнее чем удар 30 миллиметрового снаряда.

Помимо опасности катастрофы при столкновение авиакомпании несут экономические убытки. Попадание в двигатель даже мелких воробьиных приводит к выходу из строя турбины стоимостью десятки тысяч долларов, компании терпят убытки при задержке вылета, при сливе топлива, мелком ремонте и т.д.

На летнее время приходятся основное число столкновений, кроме того, что с 15 мая число вылетов увеличивается вдвое, изменяется состав орнитологической фауны окрестностей аэропорта и воздушного пространства.

С самолетом сталкиваются птицы, впервые попадающие на аэродром, впервые увидевшие самолет на близком расстояние, несумевшие из-за слабых экстраполяционных данных, и несовершенных летных навыков избежать столкновения. Основные участники аварий слетки, сеголетки и впервые очутившиеся на аэродроме птицы. Навык экстраполяции развит у разных видов по-разному.

Как показали исследования, в течения суток частота аварий не одинакова. Это связывают с дневным образом жизни большей части птиц, и основной массой рейсов в светлое время суток.

Одна из причин столкновений - схожесть в аэродинамических условиях для взлета у самолетов и птиц. Потребность во встречном ветре приводит к совпадению осей взлета, даже после обнаружения птицей самолета происходит уменьшение времени для маневра у птицы. Это касается прямолинейного движения самолета. При взлете, посадке, развороте, когда самолет совершает криволинейное движение птицам тяжело сделать точную экстраполяцию, что и объясняет столкновения на взлете, посадке, на маршруте.

Неоднозначность частоты столкновений при разных скоростях самолета результат экстраполяции птиц. Как известно птицы определяют скорость относительно земли и других птиц, а при развитие техники появились: автомобили, поезда, самолеты, приводящие к ошибке в расчете расстояния.