Белые медведи — точно всеядные и почти точно выживут
На счёт данного вида были большие опасения — супер хищник (90% еды только мясо), питается тюленями, иногда моржами и нерпами, да ещё предпочитает жир и кожу. Летние периоды проводит за счёт накопленного ранее жира, в силу того что умеет охотится только с плотного льда или как минимум на больших льдинах. Не приспособлен к сухопутной охоте и охоте вне плотного льда, среди мелких льдин. Теперь очевидно — белые медведи крайне адаптивны, все как люди разные, у всех свои привычки и часть обязательно сможет перейти на разные типы питания в летние месяцы.
Между 2020 — 2024 годами фиксировались отдельные случаи охоты медведей на оленей, но это не специфично для данного вида. В целом показано — белые медведи могут успешно на них охотится. На видео — белый медведь на Шпицбергене охотится на оленёнка. В течение как минимум 15 000 лет медведи не полагались в пропитании на данный вид, северные олени умеют быстро бегать и маневрировать и затраты энергии на их поимку высоки.
В 2022 году выходила статья — https://www.science.org/doi/10.1126/science.abk2793 — Glacial ice supports a distinct and undocumented polar bear subpopulation persisting in late 21st-century sea-ice conditions — на тему того, как в Гренландии медведи приноровились выживать в условиях, когда неразрывного, плотного льда нет по 250 дней в году. Но есть мелкий, не плотный ледовый покров, состоящий из множества льдин, не скреплённых друг с другом. Обычные белые медведи не умеют успешно охотится с такого не плотного льда. Но эта изолированная популяция обучилась. Причём иногда, хоть и редко, сюда забредают новые белые медведи и они поначалу не умеют охотится, но обучаются этому у аборигенов.
Ледовый покров с которого изолированная популяция белых медведей адаптировалась охотится в Юго Восточной Гренландии.
( A ) Места физического отлова, биопсии и образцов натурального урожая, использованных для генетического (1983–2017 гг.) и анализа передвижения (1993–2021 гг.) белых медведей, собранных на юго-востоке и северо-востоке Гренландии, разделенных 64 ° с.ш. ( Б ) Географическое расположение образцов цельного генома и РНК (2015–2017 гг.) и границы субпопуляцийМедведи поколениями выживали и стали обучать медвежат навыку охоты в таких условиях. Это место — Гренландия, Юго-Восточная её часть, периодически забредают чужие белые медведи и затем обучаются у аборигенов этому способу охоты.
На сегодня это самая генетически изолированная популяция белых медведей. Она сформировалась предположительно несколько сотен лет назад, что по меркам эволюции срок ничтожный. В частности бурые и белые медведи разделились на разные виды около 1 000 000 лет назад. Массовые смешивания между бурыми и белыми медведями прекратились 200 000 лет назад. Первые упоминания о белых медведях в Юго-Восточной Гренландии относятся к 1300-м годам. Генетические анализы показывают, что данный кластер белых медведей сложился около 200 — 260 лет назад и стал относительно изолированным. Расселение из этого региона осложнено высокими фьордами до 2000 метров и течением в Датском проливе.
Исследование показывает — белые медведи умеют крайне быстро, по меркам эволюции, менять пищевую стратегию и способ охоты. При этом генетически остаются полностью сочетаемы с другими белыми медведями, плюс белые медведи, пришедшие из других мест, быстро обучаются их приёмам выживания. В целом это называется — культурная эволюция, когда выживание происходит за счёт обучения и передачи опыта другим взрослым особям и детёнышам, как посредством наблюдения друг за другом, так и через обучение матерями.
( A ) Первичная ось анализа главных компонентов генетики (PCA) в зависимости от широты гренландских медведей. Большинство медведей SEG (красные) группируются отдельно от медведей NEG (синие). Кластер медведей из Южной и Юго-Западной Гренландии (черный) с медведями NEG. ( B ) Геномный PCA, показывающий, что медведи SEG группируются отдельно от других субпопуляций, за исключением особей D24051 и D24087, которые группируются с медведями Чукотского моря (CS)/южного Бофорта (SB) и NEG соответственно. ( C ) Транскриптомный PCA образцов Восточной Гренландии. Медведи SEG (красный) и NEG (синий) демонстрируют разные профили экспрессии генов. Оси от (A) до © показывают процент объясненных вариаций. ( D ) Байесовская кластеризация, предполагающая четыре кластера. Каждый столбец представляет образец. ( E ) Сводка по субпопуляциям индивидуальных результатов из (D). Медведи SEG генетически отличаются от других субпопуляций. БС — Баренцево море; КС, Карское море; LP — море Лаптевых; NB — северная часть моря Бофорта; ВМ, виконт Мелвилл Саунд; MC, канал МакКлинток; ГБ, Бутийский залив; LS, Ланкастер-Саунд; СЗ, Норвежский залив; КБ, бассейн Кейн; BB, Баффинов залив; DS — пролив Дэвиса; FB, бассейн Фокс; SH — южная часть Гудзонова залива; WH, Западный Гудзонов залив.
Белый медведь юго-восточной Гренландии на леднике в 2016 году.Томас В. Йохансен / НАСА: Океаны тают в Гренландии.
Так же было проведено исследование белых медведей, выложено в 2024 году — https://www.nature.com/articles/s41467–023–44682–1. Название — Polar bear energetic and behavioral strategies on land with implications for surviving the ice-free period. Исследовали медведей, проживающих в Манитобе, Канада. Для зоологов есть очевидный факт — любое животное на планете, это либо успешный в энергетическом балансе вид — либо вымерший. Если любое существо ест меньше энергии, чем тратит, оно обречено, без вариантов. На счёт белых были сомнения, по ранним данным у них огромные энергозатраты и от этого высокий риск вымирания. Опасений добавляет постепенное увеличение тёплого периода в Арктике — в Гудзоновом заливе в 1979 году безлёдный период был 109 дней, в 2015 — 130 дней.
Места первой поимки (светлые точки) и повторной поимки (темные точки), а также пути передвижения по GPS 20 белых медведей (8 взрослых самок (зеленые линии), 4 малолетних самок (оранжевые линии), 3 малолетних самцов (желтые линии) и 5 взрослых самцов (фиолетовые линии), оснащенные ошейниками с видеокамерами, с поддержкой GPS, недалеко от Черчилля, Манитоба, Канада. (Врезка) Изображение взрослого белого медведя-самца, полученное с помощью ошейника видеокамеры с GPS, недалеко от Черчилля, Манитоба, Канада (дата и время по Гринвичу).
Технические подробности исследования.
Для исследования на время обездвиживали медведей из заповедника Вапуск, Канада. Выбирали специально медведей и медведиц разных возрастов. У всех после обездвиживания брали анализы крови — в первую очередь определяли базовый показатель содержания кислорода 18 ( 18 O) и дейтерия ( 2 H). Затем медведю внутривенно вводили точно взвешенную дозу, содержащую 0,26–0,64 г·кг -1 18 O с обогащением 98,4% (Isoflex USA, Сан-Франциско, Калифорния) и 0,13–0,32 г·кг -1 2 H с обогащением 99,8%. (Sigma Aldrich, Inc., Сент-Луис, Миссури) с добавлением NaCl для придания изотоничности 0,9% и стерилизацией с использованием фильтра Millipore 0,2 мкм (Corning, Inc., Corning, Нью-Йорк). Это делалось для изотопной пометки крови, для последующих анализов.
Затем животных взвешивали. Через 19 — 23 суток медведей снова ловили, повторяли анализы крови и взвешивание. Коэффициент газового обмена (отношение произведенного CO 2 к потребленному O 2 и может указывать на окисление липидов (0,70), белков (0,82), углеводов (1,00) или смеси типов питательных веществ (0,70–1,00)) через лёгкие измерили с помощью специальных масок .
На каждого медведя после первой поимки надели видео-ошейники и акселерометры. Ошейник — с поддержкой глобальной системы позиционирования (GPS), Vertex Plus с опцией камеры, Vectronic Aerospace GmbH, Берлин, Германия). Камеры включались на 10 с каждые 5 минут в 2019 году и на 5 с каждые 2 минуты в 2021 — 2022 годах. Координаты отмечались каждые 5 минут, сохраняясь в энергонезависимой памяти. Часть данных о местоположении ошейники передавали через систему спутников Iridium. Акселерометр позволял точно установить когда медведи отдыхают, гуляют, плавают.
Ошейники надели на 20 белых медведей — 8 взрослых самок, 5 взрослых самцов, 4 молодых самки и 3 молодых самца.
Результаты — как медведи добывали еду, тратили энергию и успех каждого медведя.
Масса тела колебалась от 147 до 566 кг.
Данные суммированы по 8 взрослым самкам (6 беременных (зеленые точки), 2 небеременным (светло-зеленые точки)), 5 взрослым самцам, 4 малолетним самкам и 3 малолетним самцам белых медведей a Ежедневный расход энергии. b общее расстояние, пройденное на основе данных о местоположении GPS, c активностью, полученной с помощью акселерометра, выраженная в % от общего времени, проведенного в активном состоянии (без отдыха). d процентное изменение массы тела между первоначальной поимкой и повторной поимкой через 19–23 дня.
Расход энергии от за 19 — 23 дня — от 75 000 ккал до 467 000 ккал. Для сравнения, средний расход взрослого мужчины — около 2300 — 2500 ккал в сутки. Больше всего в сутки тратили энергии молодые самки — 163,7 ± 27,5 кДж•кг -1 •день. Потом идут молодые самцы — 108,0 ± 13,3 кДж•кг. Взрослые самцы — 82,0 ± 21,8 кДж•кг в день. Взрослые беременные самки — 89,9 ± 7,6 кДж•кг -1 в день. Взрослые не беременные самки — 144,0 ± 13,7 кДж•кг -1 в день.
В итоге колебания в суточном потреблении энергии, между разными возрастами и полами, достигала 42%.
Разные медведи очень сильно отличались по пройденному за время наблюдения расстоянию — до 22 раз различие. От 15 до 329 км, за 19 — 24 дня.
Общее время когда медведи плавали, у разных особей от 0% до 16% от всего времени наблюдения. Одна взрослая самка проплыла 120 км, молодая самка 175 км, один взрослый самец 54 км. Молодые самцы и самки двигались в 1.2 — 2.1 раз больше чем взрослые особи.
Потеря веса зафиксирована почти у всех особей. 19 из 20 медведей потеряли от 4 до 11% массы тела. Но один молодой самец прибавил 32 кг. В среднем медведи теряли по 1,7 — 0,4 кг в сутки.
Взрослые самцы имевшие наибольшую массу тела и жира, предпочитали меньше двигаться. Но в целом 94% медведей так или иначе пытались искать еду, не имея возможности охотится со льда на добычу. Эти 94% в частности питались растениями и водорослями. 56% медведей ели ягоды, 30% тушки птиц, 33% жевали кости и 17% жевали роговые кости карибу. Более редко употреблялись птичьи яйца, грызуны, арктические зайцы, тюлени и белуха.
a Поведение получено на основе данных трехосного акселерометра, непрерывно записывающих данные с частотой 16 Гц у 20 белых медведей, и b поведение получено на основе видеозаписей 18 белых медведей, записанных в дневное время.
Общие выводы статьи.
1 — Все медведи оказались очень разными в активности, способности искать, плавать, придумывать новые способы пропитания. Часть просто отлёживалась, стараясь тратить меньше калорий, часть максимально много двигалась, включая плавание в ледяной воде. Даже взрослые медведи различались по степени активности в 18 раз.
Медведи очень пластичны в трудозатратах для жизни и пропитания, зимой они могут двигаться до 40% от суток, летом только 2%, остальное время будут лежать.
a - Среднее (±SE) почасовое движение, b — средняя активность (±SE) и c - среднее питание (±SE)
Взрослая самка ест ягоды.
Взрослая самка ест яйцо водоплавающей птицы.
Взрослая самка ест тушку тюленя .
Взрослый самец ест чайку.
Взрослый самец ест грызуна.
Взрослый самец жует кости скелета белухи.
2 — Взрослые и молодые самки тратили по 13% от суток на питание ягодами и другими находками. Ягоды оказались максимально выгодной стратегией питания, если нет мясной пищи. Те кто ими питался проходили на 51% меньшее расстояние, при этом потеря массы и энергетический дисбаланс снижался в 2 раза.
3 — Стратегия, когда медведи плавают, дала свои плоды. Два плававших медведя нашли трупы морских животных. Но тут же минус — медведи сотни тысяч лет эволюционировали и обучались друг и друга поедать животных, вытаскивая на лёд. Они пока что не умеют есть тушу в воде. Молодая самка нашедшая тушу белухи ела её в воде только 35 секунд из 6 часов пока находилась рядом с ней. Другая взрослая самка нашла тушу тюленя, елда её только 20 секунд, остальные 7 часов пыталась выволочь тушу на берег, но в итоге потеряла тушу. Молодой самец прибавивший 32 кг, нашёл тушу тюленя выброшенную на берег.
4 — В целом, те медведи, что постоянно двигались и искали новую еду, теряли калории и массу, но по итогу потеряли столько же, сколь те, кто двигался и искал мало. Это говорит что попытка найти новые источники еды не провальна, наоборот имеет больший смысл, нежели просто лежать. Те медведи что научились новому, обучат этому медвежат в будущем.
Исследователи так же предположили, что в будущем часть медведиц, особенно самок, научится и обучит своих детёнышей стратегии питания оленями и птичьими яйцами, медведи постепенно приспособятся к сезонам размножения у местных видов птиц. Это внесёт свои коррективы в биологический баланс, но имеет шансы на успех для стабильной системы.
