По следам «морских канареек». Интервью о белухах с биологом Верой Красновой

На северных просторах Мирового океана живут удивительные гиганты. Они помогают друг другу воспитывать детенышей, имеют индивидуальные «позывные» и из года в год возвращаются туда, где появились на свет, а их сообщества имеют сложную, многоуровневую структуру. Все это — о белухах, знаменитых и загадочных обитателях арктических вод. Почему белух называют «морскими канарейками»? Правда ли, что это тихие и флегматичные создания? В какие скопления и группы могут собираться белухи? Как устроена социальная организация этих животных в Белом море? Рассказывает Вера Владиславовна Краснова — старший научный сотрудник лаборатории морских млекопитающих Института океанологии им. П.П. Ширшова РАН.

— Вы обладаете многолетним опытом изучения белух в полевых условиях. Расскажите, чем эти животные особенно привлекают вас как исследователя, чем впечатляют и, возможно, даже удивляют?

— Белухи — арктический вид зубатых китообразных с циркумполярным распространением, то есть они обитают по всей Арктике. Это одни из самых многочисленных представителей арктической фауны: в настоящее время выделяют около 30 популяций (статус каждой популяции периодически пересматривается, поэтому эта цифра может меняться).

Белухи — очень загадочные и интересные животные с крайне сложной социальной организацией. Они могут образовывать группы от двух до нескольких сотен особей в одном сообществе. Поэтому интересно понять, как у них организованы социальные взаимодействия, по какому принципу строится их социальная организация. 

Считается, что сообщества белух образуются по механизму деления — слияния или, другими словами, распада — слияния (англ. fission — fusion). Он характерен для многих животных и встречается как у других зубатых китообразных (например, у афалин), так и у других видов, включая копытных (зебр, жирафов), африканских слонов, летучих мышей и собственно людей. Главная особенность этого механизма заключается в том, что группа особей постоянно быстро меняет размер, а также индивидуальный и возрастно-половой состав. Белух относят к животным с атомистическим типом распада — слияния сообществ, потому что в роли структурных единиц, формирующих группы этих китообразных, выступают не небольшие группки особей, а отдельные животные. Изменения происходят именно на индивидуальном уровне: особь переходит из одной группы в другую.

Интересно, что белухи — долгожители. Продолжительность их жизни может достигать 80 лет. Это немалый срок не только с точки зрения выживания в дикой природе, но и в целом.

У белух есть примечательные характерные черты, связанные с жизнью в сообществах. Одна из них — алломатернальная забота о потомстве, когда в выращивании детеныша участвуют не только его мать, но и неродственные самки.

Жизнь в составе групп дает белухам определенные преимущества, включая защиту от хищников и быстрый эффективный поиск пищи. Но у группового существования есть и определенные издержки. Например, повышается риск передачи заболеваний и паразитов, таких как гельминты. Кроме того, так животных легче обнаружить их естественным врагам и существование в составе группы повышает конкуренцию между особями. Но эти издержки позволяет компенсировать постоянное изменение состава групп. Именно поэтому модель образования сообществ по принципу «распад — слияние» эволюционно очень выгодна и распространена среди многих животных.

Интересно также то, что, казалось бы, у белух как у единого вида должен быть один определенный принцип формирования сообществ в любой точке их ареала. Однако оказалось, что существует региональная специфика: на особенности образования сообществ белух влияют различные биотические и абиотические факторы, характерные для региона обитания конкретной популяции.

В настоящее время основные исследования нашей лаборатории сфокусированы на белухах Белого моря. И нам было интересно узнать, по какой схеме строятся, как существуют и на какие типы делятся сообщества именно у беломорских белух.

— Вы возглавляли проект РНФ, как раз посвященный изучению социальной организации белух в Белом море. Как были построены эти исследования?

— Для начала стоит пояснить, что белухи — активно мигрирующие животные. Как правило, они совершают сезонные миграции. Если говорить о Белом море, то зимой они скапливаются в его центре, где они чувствуют себя в большей безопасности, поскольку там есть трещины во льду и меньше вероятность попасть в ледовый плен. А когда в мае на море наступает весна и льды уходят, белухи обычно перемещаются в прибрежную часть моря — в Онежский, Двинский, Мезенский заливы.

Ранее нашей лабораторией руководил ее основатель, доктор биологических наук, профессор Всеволод Михайлович Белькович, посвятивший себя изучению китообразных, в частности черноморских дельфинов афалин. Он также активно занимался биологией белух. Во времена его руководства лабораторией были открыты места летних концентраций белух в Белом море. С легкой руки В.М. Бельковича они были названы репродуктивными, поскольку основная структурная единица этих скоплений — самки с детенышами разного возраста. Считается, что белухи приходят в эти акватории для того, чтобы рожать и выращивать потомство. При этом детеныши контактируют не только с матерями, но и с ровесниками и в процессе этого взаимодействия отрабатывают важные поведенческие навыки, учатся отстаивать свой иерархический статус. Некоторую часть репродуктивных скоплений также составляют самцы — их количество растет в середине лета. Они приходят в эти места для размножения, поскольку самки в репродуктивных скоплениях не только выращивают детенышей, но и готовятся к спариванию.

С помощью яхтенных, визуальных и стационарных наблюдений нашей лабораторией были открыты два репродуктивных скопления в Двинском заливе, два — в Мезенском и четыре в Онежском — у разных островков и в небольших заливах в Белом море. Нам также стало известно, что осенью некоторые белухи заходят в устья рек специально для охоты на семгу, образуя так называемые нагульные скопления. Известно, что для белух характерна половая сегрегация — особи разных полов стараются держаться отдельно друг от друга вне периода размножения. И нам стало интересно сравнить индивидуальный и возрастно-половой составы в нагульных и репродуктивных скоплениях беломорских белух. Поэтому, когда нам посчастливилось выиграть грант РНФ, мы получили возможность провести параллельные исследования, позволившие проанализировать механизмы формирования таких разных скоплений и причины их различий. 

Нам удалось прийти к интересным выводам. В частности, нагульные скопления оказались чисто самцовыми. Белух относят к животным с половым диморфизмом, хотя непосвященному человеку будет непросто отличить самку от самца. Так как самцы белух крупнее, считается, что им нужна более питательная пища, и именно поэтому они заходят в реки для охоты на семгу — одну из самых калорийных рыб. На Терском берегу Белого моря находится река Варзуга, куда с сентября по ноябрь заходит для нереста одна из крупнейших популяций беломорской семги. Туда и устремляются самцы белух. Сроки существования нагульных скоплений как раз определяются сроками нереста семги. Самки с детенышами в этих местах встречаются крайне редко: они могут плавать в предустье Варзуги и только иногда заходить в саму реку.

Работа получилась очень интересной. Нам удалось узнать, какие группы существуют в составе обоих скоплений, и обнаружить много примечательных отличительных особенностей.

— Как раз о группах: вашей командой были выделены несколько разных моделей группирования белух. Какие из них встречались наиболее часто? Были ли модели, которые оказались неожиданными? И если да, нашлось ли им какое-то объяснение?

— Как я уже говорила, для всех восьми описанных репродуктивных скоплений Белого моря основная и самая распространенная структурная единица — самка с детенышем. Это самое устойчивое и долговременное социальное образование белух, встречающееся во всех популяциях и представляющее собой своеобразный «кирпичик», на котором строится вся структура репродуктивных скоплений.

С 2007 г. по настоящее время мы ведем фотоидентификацию беломорских белух и составляем каталог. Эти наблюдения позволяют нам отслеживать отдельных особей. Так вот, согласно собранным нами сведениям, детеныш может сохранять связь с матерью на протяжении трех и более лет. А в работах канадских коллег приводятся наблюдения, показывающие, что этот срок может достигать шести лет. Это, конечно, удивительно.

Самки с детенышами также объединяются в группы. Мы дали им условное название «Смешанная группа № 1». Образование таких групп направлено на заботу о детенышах. В группы этого типа также входят одиночные самки. Они участвуют в воспитании детенышей, но при этом, как показали исследования, могут не иметь с ними родственной связи.

Кроме того, в смешанные группы первого типа входят неполовозрелые детеныши в возрасте четырех-шести лет. Они еще не вступают в размножение, но уже усиленно отрабатывают необходимые навыки взаимодействия. Они много контактируют друг с другом и могут не только входить в смешанные группы со зрелыми самками, но и образовывать самостоятельные группы. Наблюдения за ними — одни из самых увлекательных для нас, поскольку эти детеныши самые активные и непредсказуемые. Они демонстрируют все формы игрового поведения: игру с предметами, социальную игру (друг с другом), физическую игру, направленную на развитие силы и ловкости. Они подбрасывают друг друга, выпрыгивают из воды, делая «свечки», сталкиваются лбами, могут даже укусить друг друга, после чего остаются шрамы. И хотя существует убеждение, что белуха — довольно тихое животное, которое обычно показывает над водой только спину и голову и не делает такие кульбиты и «свечки», как, например, те же афалины или белобочки, именно детеныши белух показывают нам, что это совсем не так. Они всегда находятся в движении и демонстрируют весь возможный спектр взаимодействий.

Я уже упоминала, что в репродуктивных скоплениях может присутствовать некоторое количество самцов. Их число, как правило, возрастает в июле, когда создаются наиболее благоприятные условия для размножения. К этому времени в репродуктивных скоплениях концентрируется максимальное количество самок. В этот период белухи начинают демонстрировать социополовое и половое поведение. 

Социополовое поведение представляет собой активное взаимодействие самцов на этапе предспаривания. Предполагается, что таким образом они гормонально готовят себя к процессу размножения, отрабатывают определенные элементы процесса спаривания или подтверждают свой иерархический статус, право на участие в размножении.

Когда в репродуктивном скоплении появляются самцы, готовые к размножению, и объединяются с самками, в результате образуются самые большие группы смешанного типа. Мы назвали их «Смешанная группа № 2». В них присутствуют разновозрастные и разнополые особи, и их основная функция — социополовое поведение и собственно размножение.

Таким образом, у белух формируются многоуровневые сообщества. Базовый уровень — это диада: мать с детенышем. Если она группируется с другими самками и детенышами, формируются так называемые триады. Когда отдельные диады и триады объединяются, образуются смешанные группы первого типа, направленные на выращивание детенышей и развитие необходимых поведенческих навыков у неполовозрелых животных. С появлением самцов возникают более высокоуровневые смешанные группы второго типа, где присутствуют и самки, и самцы, и их основная функция — это размножение. Смешанные группы обоих типов объединяются, и в результате формируются летние репродуктивные скопления — один из самых высоких уровней социальных образований беломорских белух.

Нагульные скопления, которые мы наблюдали в реке Варзуге, образуются небольшими группами, состоящими исключительно из самцов. Их основная функция — охота. Таким образом, функциональные роли в сообществах белух могут существенно различаться.

Стоит добавить, что мы хорошо изучили социальную организацию беломорских белух в летний период, когда море не покрыто льдом. А вот какие скопления и как образуются у белух на Белом море в зимний период, пока остается для нас загадкой. Это еще предстоит узнать.

— Что можно сказать об иерархии в скоплениях беломорских белух?

— Этот вопрос тоже окутан тайной. Изначально сообщества белух относили к матрилинейным — считалось, что их скопления представлены родственными особями, сконцентрированными вокруг матери-патриарха. Предполагалось, что самки, достигнув зрелости, остаются в одной группе с матерью, а самцы уходят из сообщества и образуют самостоятельные скопления. Это как раз соответствовало представлениям о половой сегрегации белух.

Однако впоследствии, когда появились молекулярно-генетические методы исследования, выяснилось, что сообщества белух представлены не одной материнской линией (как, например, у косаток и кашалотов), а сразу несколькими и что их представители необязательно должны быть родственниками.

В рамках исследований по гранту РНФ нам удалось провести молекулярно-генетический анализ, показавший, что репродуктивные скопления беломорских белух тоже в основном состоят из неродственных особей. Было установлено, что доля родственников разных категорий (брат и сестра с общими родителями или одним общим родителем, мать и потомство и т.д.) в среднем составляет в них всего 20%.

— Достаточно мало.

— Собственно, как и у людей. Безусловно, в скоплении могут быть члены одной семьи, но это в любом случае в корне отличается от сообществ тех же косаток, где представлены строго потомки одной матери. Более того, был проведен аналогичный молекулярно-генетический анализ для варзугинского нагульного скопления, и он тоже показал, что оно в основном образовано неродственными особями. Животные-родственники в нем также составляют около 18–20%. Примечательно, что наши результаты совпали с данными исследований американских коллег. Они забирали пробы у животных из десяти различных популяций с Аляски и из Канады и тоже пришли к таким цифрам.

Таким образом, сейчас сообщества белух принято считать матрифокальными. Это как раз означает, что они представлены несколькими материнскими линиями и в них преобладают неродственные особи. 

— Одна из задач реализованного проекта РНФ — определить, как социальная структура белух зависит от различных факторов: биотических, абиотических, социальных. Что удалось выяснить вашей команде?

— Возьмем соловецкое репродуктивное скопление в качестве примера одного из восьми летних социальных образований белух в Белом море. В рамках многолетних исследований (как по гранту РНФ, так и более ранних) мы выяснили, что оно во многом зависит от различных абиотических факторов.

Во-первых, белухи собираются в достаточно мелководном месте, где в летний период хорошо прогревается вода. Таким образом, создаются комфортные условия для выращивания потомства с момента появления на свет, поскольку у новорожденных детенышей еще нет полноценной жировой прослойки, которой славятся белухи. 

Во-вторых, белухи также приплывают в эти места для линьки. Вода в этих местах не только прогретая, но и значительно опресненная, поскольку с Соловецкого острова в море стекает множество небольших речушек. Это создает оптимальные условия для слущивания эпидермиса и нарастания новой кожи.

В-третьих, эта акватория достаточно защищенная: белухи находятся в своеобразной лагуне, защищенной с одной стороны каменистой косой, проступающей из воды во время отлива, с другой стороны — собственно берегом. Это также важно для самок с детенышами как для уязвимой части сообщества белух.

Интересно, что для белух характерна филопатрия: они из года в год возвращаются туда, где появились на свет и находились в комфортных условиях. И эти миграционные пути, подобно культурным традициям, белухи передают из поколения в поколение благодаря характерному для них социальному обучению.

Далее, если мы рассмотрим нагульное скопление, то здесь все очень просто: его возникновение определяется биотическим фактором — приходом семги на нерест. Что касается социальных факторов, влияющих на образование сообществ белух, можно снова обратиться к репродуктивным скоплениям: в них собираются не только матери с детенышами, но и самки, готовые к размножению, поэтому в это место подтягиваются и самцы. Таким образом, концентрацию белух в определенных местах обусловливает комплекс факторов, взаимодействующих между собой.

— Во многом как и у людей.

— Да, действительно, мы изучаем белух, но можно сказать, что косвенно узнаем больше и о людях. Можно провести параллели и найти немало схожих черт.

— Вы с коллегами также исследовали подводные акустические сигналы белух. Как проходили эти работы? Какие звуки могут издавать белухи и какие у них основные предназначения? Какие закономерности удалось выявить в звуковом взаимодействии беломорских белух?

— Раньше наша лаборатория даже называлась лабораторией биоакустики и поведения морских млекопитающих. Сейчас название сокращено, но в числе важнейших направлений работы нашего коллектива остается изучение вокализации морских млекопитающих, включая белуху.

Белуха имеет очень богатый вокальный репертуар. Не зря ее называют «морской канарейкой». Известное выражение «ревет как белуга» тоже относится к белухе. Эти животные могут издавать сигналы разнообразных типов. К настоящему времени мы описали вокальный репертуар для соловецкого и мягостровского скоплений белух Белого моря. Ранее под руководством В.М. Бельковича проводились исследования вокализации белух на Амуре и Чукотке.

Нас часто спрашивают, удалось ли расшифровать язык белух или, например, язык дельфинов. Но, к сожалению, сейчас можно говорить о значении тех или иных типов сигналов только исходя из контекста. Например, если встречаются несколько групп белух, это сопровождается какофонией сигналов — различных «блеяний», отражающих эмоциональное состояние животных. Соответственно, если мы регистрируем такие звуки, они указывают нам на то, что большая группа белух взаимодействует друг с другом, возможно, проявляет физическую активность, но не более того. Нередко белухи молчат — например, охотятся они в полной тишине, и мы можем слышать только эхолокационные щелчки, которые белухи используют для определения расстояния до рыбы.

Единственные сигналы, для которых можно выделить более конкретный смысл, — это так называемые индивидуально-опознавательные контактные сигналы. У каждой особи есть свой уникальный сигнал этого типа. В рамках гранта РНФ наши специалисты по биоакустике провели пилотную работу, посвященную идентификации белух по их контактным сигналам и использованию полученных данных для определения посещаемости одного из районов обитания белух и оценке их численности в этой акватории. Метод показал свою эффективность: количество выделенных контактных сигналов соответствовало числу животных, наблюдаемых визуально. В дальнейшем этот подход можно использовать для описания посещаемости и определения численности белух в акватории, не прибегая к визуальным наблюдениям, фотоидентификации и т.д. Это довольно удобно.

Для записи сигналов белух используются гидрофоны, которые опускают в воду. Они передают информацию на прослушивающее устройство на суше, которое записывает весь массив данных. В дальнейшем исследователи просматривают полученные спектрограммы звуков, определяют типы записанных сигналов и делают вывод, каким ситуациям они могут соответствовать. Таким образом выделяют и индивидуальные контактные сигналы белух.

Интервью проведено при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ

Фото на странице: Ольга Мерзлякова / «Научная Россия»; Беттина ван Элк (Нидерланды), многолетний (1996–2021 гг.) волонтер экспедиций ИО РАН / предоставлены В.В. Красновой; Елена Панова, Максим Толстой, Антон Чернецкий / ИО РАН / предоставлены В.В. Красновой.