Пристрастие к собачьим фекалиям завело городских калоедов в эволюционную ловушку

Энтомологи проанализировали пищевые предпочтения калоедов Onthophagus orpheus, обитающих в городских лесах американского города Вустер. Оказалось, что фекалии домашних собак нравятся этим жукам больше, чем коровий навоз. Кроме того, в собачьем помете потомство калоедов развивается быстрее и дорастает до более крупных размеров. Однако эти преимущества нивелируются повышенной в два с лишним раза смертностью. Как отмечается в статье в журнале Ecology and Evolution, городские калоеды оказались в эволюционной ловушке. Они изменили предпочтения, чтобы использовать обильный в урбанизированной местности пищевой ресурс, но оказалось, что он плохо подходит их потомству.

Навозным жукам из семейства пластинчатоусых (Scarabaeidae) обычно непросто приспособиться к жизни в городах, поскольку разнообразие млекопитающих, от помета которых они зависят, здесь значительно ниже, чем в естественных или сельскохозяйственных экосистемах. С другой стороны, в урбанизированной местности в большом количестве встречаются фекалии домашних собак (Canis familiaris). Некоторые навозные жуки сумели освоить этот обильный ресурс. Однако учитывая, что многие их виды чувствительны к виду и качеству помета, неясно, как на них сказывается переход на кормление собачьими фекалиями.

Команда энтомологов под руководством Эрин Маккаллох (Erin L. McCullough) из Университета Кларка решила ответить на этот вопрос. Исследователи сосредоточили внимание на калоедах Onthophagus orpheus — навозных жуках, которые широко распространены на востоке США и Канады и часто встречаются в городских лесах и парках. У этих насекомых о потомстве заботятся самки. Они роют в почве тоннели, в камерах которых складируют шарики, скатанные из помета млекопитающих. В каждый такой шарик самка откладывает одно яйцо. Вылупившаяся из него личинка развивается, питаясь пометом.

В апреле — ноябре 2024 года Маккаллох и ее коллеги устанавливали ловушки для навозных жуков на двух лесных участках в американском городе Вустер, штат Массачусетс. В качестве приманки в половине случаев использовались собачьи фекалии, а в половине — коровий навоз. За полевой сезон исследователям удалось поймать 452 калоеда O. orpheus: 278 самок и 174 самца. Насекомые явно отдавали предпочтение собачьим фекалиям: на эту приманку попались 67 процентов особей. Впрочем, в июле, когда калоедов было поймано больше всего, они с почти одинаковой частотой выбирали собачий и коровий помет. Пол жуков и размер жуков не повлияли на их предпочтения.

Пойманных самок калоедов исследователи размещали в неволе в индивидуальных контейнерах с почвой. Половине из них они предоставляли собачьи фекалии, а половине — коровий навоз. Затем авторы отслеживали поведение подопытных особей и развитие их потомства. В результате выяснилось, что самки калоедов скатывают из собачьего помета более тяжелые шарики, чем из коровьего. Члены команды также установили, что на развитие личинок калоедов влияют как вес шарика, так и материал, из которого он сделан. Из более тяжелых шариков чаще появляется потомство мужского пола, а из более легких — женского (что согласуется с предыдущими исследованиями). Для коровьего навоза данная тенденция выражена сильнее, чем для собачьих фекалий.

Чем крупнее шарик, тем более крупный жук из него выведется, при этом в шариках, сделанных из собачьих фекалий, развиваются более крупные молодые особи, чем в шариках такой же массы, сделанных из коровьего навоза. В среднем чем тяжелее шарик, тем больше времени требуется личинке, чтобы стать взрослым жуком. Самцы калоедов развиваются быстрее самок, а в собачьих фекалиях эти насекомые достигают стадии имаго быстрее, чем в коровьем навозе: в среднем за 62 дня против 64,6.

Смертность потомства калоедов — то есть доля шариков, из которых не вывелись взрослые особи — не зависит от массы шариков. Однако в собачьих фекалиях она в два с лишним раза выше, чем в коровьем навозе: 59,3 процента против 25 процентов. Кроме того, исследователи обнаружили, что материал шариков влияет на соотношение полов потомства. В случае коровьего помета оно было смещено в сторону самок (на самцов пришлось всего 11 особей из 75), а в случае собачьего не отличалось от паритета (26 самцов и 22 самки).

Полученные результаты свидетельствуют, что городские калоеды O. orpheus отдают предпочтение собачьим фекалиям. В шариках из этого материала потомство жуков развивается быстрее и достигает более крупных размеров. Однако эти преимущества нивелируются повышенной смертностью, причины которой пока неясны. Возможно, развитию калоедов в собачьем помете мешают содержащиеся в нем остатки ветеринарных препаратов или микропластик. В любом случае, самки, судя по всему, страдают от этих факторов сильнее самцов, что приводит к увеличению доли самцов по сравнению с коровьим навозом. В целом ситуацию, в которой оказались калоеды, можно интерпретировать как эволюционную ловушку. В ответ на обилие собачьих фекалий насекомые изменили свои предпочтения, однако это привело к увеличению смертности до уровня, который может представлять угрозу для популяции. Возможно, с похожей проблемой сталкиваются и другие виды навозных жуков, обитающие в городах.

Несколько лет назад зоологи обнаружили, что обыкновенные лисицы (Vulpes vulpes), обитающие на Северо-Шотландском нагорье, регулярно поедают фекалии домашних собак. Активнее всего они кормятся ими в периоды с низкой численностью полевок — их основной добычи. При этом всего 300–600 грамм собачьего помета достаточно, чтобы обеспечить лисицу энергией на целый день.