Sępy tureckie ewoluowały, aby mieć najdoskonalszy zmysł węchu wśród prawie wszystkich ptaków, co pozwoliło im również być najbardziej wszechobecnym spośród wszystkich 23 gatunków sępów na świecie - wynika z ważnego nowego badania, którego współautorem jest Gary Graves, badacz Smithsonian Institution i ekspert od sępów.
Badanie jest pierwszym, które ostatecznie potwierdza - poprzez trudne do przeprowadzenia porównawcze badania anatomiczne i histologiczne - to, co od dawna przypuszczano obserwatorzy ptaków: że sęp indyka latający wysoko nie ma sobie równych, jeśli chodzi o nawigację do posiłku poprzez zapach sam.
Bez tych wymiatających padlinożerców glob mógłby potencjalnie patrzeć na większą liczbę chorób lub zarazy, a na pewno na większą liczbę ciał przy autostradach i drogach.
Dziesięć lat temu masowe wymieranie endemicznych gatunków sępów w Indiach i Pakistanie dostarcza dowodów na to, co może pójść nie tak, mówi Keith Bildstein, tymczasowy prezydent i Sarkis Acopian dyrektor ds. Ochrony przyrody w Hawk Mountain Sanctuary w Orwigsburgu w Pensylwanii. Gdy ptaki prawie nie istniały, psy wkroczyły do wyłomu i rozkwitały na padlinie, która wcześniej była w większości połknięta przez sępy. Nikt nie jest pewien, dlaczego psy nie zostały skrzywdzone lekiem na zapalenie stawów u martwego bydła, które, jak się okazało, wyrzuca sępy. Ale populacja psów eksplodowała, podobnie jak rozprzestrzenianie się wścieklizny. Około 30 000 Indian umiera co roku na wściekliznę, przy czym większość przypadków jest spowodowana ugryzieniem przez psa. Naukowcy uważają, że niezdolność do kontrolowania śmierci wścieklizny u ludzi była skorelowana z utratą sępów, mówi Bildstein.
Gazeta Gravesa i jego współpracowników powinna dać ludziom kolejny powód do szanowania sępów, mówi Bildstein. „Jest to bardzo znaczący raport”, mówi, dodając, że „jest to szybka odpowiedź” na pytanie, czy sępy indyków ( Cathartes aura ) rzeczywiście mają lepszy zmysł węchu.
Bez tych wymiatających padlinożerców glob mógłby potencjalnie patrzeć na większą liczbę chorób lub zarazy. (Wikimedia Commons / Kevin Cole) Sępy indyków są ptakami drapieżnymi, ale w przeciwieństwie do sępa czarnego ( Coragyps atratus ), nie wydają się używać przede wszystkim wizualnych wskazówek do zlokalizowania następnego posiłku. Ale to nie jest ustalone pytanie, a eksperci od ptaków - sięgając czasów wybitnego ornitologa Johna Jamesa Audubona w połowie XIX wieku - debatowali nad tym, jak gatunki te lokalizują padlinę.
W latach sześćdziesiątych przełom dokonał Kenneth Stager, starszy kustosz ornitologii w Muzeum Historii Naturalnej Hrabstwa Los Angeles. Anatomiczne badania, które przeprowadził, wykazały, że sępy indyków miały wyjątkowo dużą bańkę węchową - obszar mózgu odpowiedzialny za przetwarzanie zapachów - mówi Graves, kustosz ptaków w Smithsonian's National Museum of Natural History w Waszyngtonie
Ale trwała debata o tym, jak ptaki to zrobiły, głównie dlatego, że nikt nie był w stanie wykazać na poziomie mikroskopowym, że większe żarówki węchowe sępa indyczego przyniosły jakąkolwiek korzyść w dziale zapachowym.
Podobnie jak postapokaliptyczne żywe trupy wędrujące po ziemi w filmach o zombie, naukowcy potrzebowali świeżego mózgu, aby dokładnie określić, co dzieje się wewnątrz powiększonej żarówki węchowej sępa indyka.
Świeży mózg nie jest łatwy do zdobycia, mówi Graves. Sępy są prawnie chronione przed polowaniem i wymagane jest specjalne zezwolenie na zbieranie ptaków do badań naukowych. Biorąc pod uwagę jego misję, Smithsonian otrzymał takie pozwolenie, ale mimo to sępy nie są celowo egzekucyjne bardzo często.
Mózg sępa indyka ma dwa razy więcej komórek mitralnych niż czarne sępy, mimo że jest o jedną piątą mniejszy. (EOL / Wikimedia Commons / Shravans 14) Jednak w 2012 r. Graves dowiedział się o legalnej operacji uboju przez Departament Rolnictwa USA, która miała zostać przeprowadzona na lotnisku w Nashville. Uznał, że to okazja, by jak najlepiej wykorzystać niefortunną sytuację. Wraz z kilkoma kolegami załadował furgonetkę i ustawił mobilną sekcję zwłok w magazynie niedaleko lotniska. „Byliśmy tam, aby przyjmować zwłoki, które zwykle byłyby usuwane”, mówi Graves.
Przez pięć dni badacze przetwarzali ptaki, gdy weszły. Mózgi zostały usunięte, a głowy zachowane w formaldehydzie. Zostaną dodane do kolekcji Smithsonian, dzięki czemu rzadki towar będzie dostępny dla naukowców dla przyszłych pokoleń.
Graves i jego koledzy pracowali również szybko, aby pobrać setki kawałków mózgu, utrwalając je do badań mikroskopowych.
W swoim badaniu, opublikowanym online w raportach naukowych z 12 grudnia, poinformowali, że sęp indyczy ma średnio węchową cebulę, która jest czterokrotnie większa niż sępa czarnego, i w porównaniu z 143 innymi gatunkami znacznie większy w stosunku do objętości mózgu.
Ponadto sępy indyków mają dwa razy więcej komórek mitralnych niż sępy czarne, mimo że mózg jest o jedną piątą mniejszy. Komórki mitralne, które znajdują się u wszystkich zwierząt, pomagają przekazywać informacje o węchu do mózgu i służą jako przybliżenie wrażliwości węchu. Ten mikroskopijny wygląd był ważny, ponieważ nie ma opublikowanych danych na temat liczby komórek mitralnych w ptasich cebulach węchowych, mówią Graves i jego koledzy w badaniu.
„W liczbach bezwzględnych sęp indyka ma więcej komórek mitralnych niż jakikolwiek inny mierzony gatunek” - twierdzą autorzy, zauważając, że przeprowadzili badania porównawcze z 32 gatunkami 10 różnych gatunków ptaków.
Choć może nie być zaskoczeniem - biorąc pod uwagę obserwacje w terenie - że sęp indyka ma znacznie większą żarówkę węchową, „jest pocieszający”, mówi Bildstein. Był pod wrażeniem, że badanie Gravesa pozwoliło stwierdzić, że czarne sępy nie mają lepszego wzroku od sępa indyczego, jak wcześniej sądzono.
Graves i jego koledzy postulują, że eony temu, kiedy Cathartes i Coragyps rozeszli się, poprzez „powiększenie swojego układu węchowego, sęp indyka był w stanie zająć nową niszę sensoryczną wśród sępów zależnych od węchu”.
Ptaki „potrafią wyczuć bardzo rozcieńczone smugi lotnych gazów w kolumnie powietrznej, setki stóp nad ziemią”, mówi Graves, dodając, że „krążą wokół nich jak ogary, szukając źródła zapachu”.
Ten zmysł węchu i doskonała zdolność do znalezienia pożywienia w lasach i dżunglach o zamkniętych baldachimach (w przeciwieństwie do czarnych i wielu innych sępów, które nie widzą padliny w takich sytuacjach) „prawdopodobnie przyczyniły się do najbardziej rozpowszechnionego rozpowszechnienia wszystkie gatunki sępów na świecie - mówią Graves. Według Cornell Lab of Ornithology około 18 milionów sępów indyków przemierza ziemię.
Bildstein zgadza się z wnioskami Gravesa. Dodaje, że nadrzędnym węchem sępa indyczego jest tak zwana „kluczowa innowacja” w ewolucji jego gatunku.
W przyszłości Graves ma nadzieję jeszcze głębiej spojrzeć na węch sępa indyka. Jedną z możliwości eksploracji jest ustalenie, czy receptory węchowe w genomie ptaka mogą różnić się od receptorów innych ptaków, ludzi lub innych ssaków, mówi.
Graves jest również zainteresowany badaniem tego, co sępy indyka faktycznie wykrywają w tych zapachach. „Zapach śmierci jest dość złożony”, mówi, zauważając, że wiąże się to z setkami substancji chemicznych. Nie jest jasne, czy sępy indyka wprowadzają konkretny zapach, czy może koktajl zapachów.
Ważne jest, aby nadal badać ogromne ptaki - które mogą mieć sześć stóp rozpiętości skrzydeł - mówi Graves. „Ciągle sprzątają wszelkiego rodzaju rzeczy, które mogą powodować choroby u ludzi i zwierząt gospodarskich”, mówi, i ratują miliony wydziałów autostrad, niszcząc drogi.
Ludzie zwykle nie zdają sobie sprawy z cennej pracy, jaką wykonują ptaki, gdy zajmują się zwykłymi sprawami. „Robią to, co robili przez miliony lat” - mówi Graves.
