Когда пчёлы и колибри перелетают с одного цветка на другой, питаясь нектаром и помогая растениям размножаться, они также потребляют нечто неожиданное: небольшое количество алкоголя.
В ходе первого масштабного исследования содержания алкоголя в цветочном нектаре биологи из Калифорнийского университета в Беркли обнаружили этанол по меньшей мере в одном образце из 26 из 29 исследованных ими видов растений. В большинстве образцов нектара содержались лишь следовые количества, вероятно, образовавшиеся в результате брожения сахаров дрожжами. Однако в одном образце содержание этанола достигло 0,056% по весу, что составляет примерно 1/10 крепости.
Сколько алкоголя потребляют опылители?
Хотя эти показатели кажутся незначительными, нектар является основным источником энергии для многих видов. Колибри, например, выпивают от 50% до 150% своего веса в нектаре каждый день. Основываясь на этих пищевых привычках, исследователи подсчитали, что колибри Анны (Calypte anna), часто встречающаяся вдоль тихоокеанского побережья, потребляет примерно 0,2 грамма этанола на килограмм веса тела в день. Это сопоставимо с тем, что человек выпивает около одного алкогольного напитка.
Несмотря на регулярное потребление, пчелы и птицы постепенно выпивают алкоголь в течение дня и не проявляют явных признаков опьянения. Более ранние исследования той же группы показали, что колибри пьют сахарную воду, содержащую до 1% алкоголя, но начинают избегать ее, когда концентрация превышает этот уровень.
Возможные последствия помимо опьянения
Тем не менее, нектар содержит и другие соединения, такие как никотин и кофеин, которые, как известно, влияют на поведение животных. Этанол может оказывать аналогичное, хотя и незначительное, воздействие.
«Колибри похожи на маленькие печи. Они очень быстро сжигают все, поэтому не стоит ожидать, что что-то будет накапливаться в их крови», — сказал аспирант Алексей Маро, работавший над анализом нектара вместе с постдокторантом Аммоном Корлом. «Но мы не знаем, какими сигнальными или привлекательными свойствами обладает алкоголь. Помимо создания опьяняющего эффекта, этанол может оказывать и другие действия, как и у людей».
«Возможно, существуют и другие специфические эффекты, связанные с особенностями питания данного вида, которые могут быть полезны», — добавил Роберт Дадли, профессор интегративной биологии Калифорнийского университета в Беркли. «Они сжигают пищу так быстро, что, я думаю, они, вероятно, не испытывают опьяняющего эффекта. Но это также может иметь и другие последствия для их поведения».
Маро, Корл и Дадли опубликовали свои результаты 25 марта в журнале Royal Society Open Science вместе со своими коллегами из Беркли Раури Боуи и Джимми Макгуайром, оба профессора интегративной биологии и кураторы Музея позвоночной зоологии кампуса.
Эксперименты выявили толерантность к алкоголю.
Предыдущие эксперименты, проведенные у кормушки возле офиса Дадли, показали, что колибри Анны в основном безразличны к низким концентрациям алкоголя в сахарном сиропе (ниже 1% по объему). Однако, когда концентрация достигает 2%, они посещают кормушку примерно вдвое реже.
«Каким-то образом они дозируют потребление, поэтому, возможно, концентрация от 0 до 1% — это более вероятная концентрация, которую они могли бы обнаружить в дикой природе, чем что-либо более высокое», — сказал он.
Другое исследование, проведенное бывшей аспиранткой Синтией Ванг-Клейпул, показало, что перья, в том числе перья колибри Анны, содержат этилглюкуронид, побочный продукт метаболизма этанола. Это указывает на то, что эти птицы не только потребляют алкоголь, но и перерабатывают его аналогично млекопитающим. В совокупности эти данные позволяют предположить, что птицы и другие животные, включая предков человека, могли развить толерантность к алкоголю, а иногда даже и предпочтение к нему.
«Лабораторный эксперимент показал, что да, они пьют этанол из нектара, хотя испытывают к нему некоторое отвращение, если его концентрация становится слишком высокой», — сказал Корл. «Перья говорят о том, что да, они его метаболизируют. А это исследование показывает, что этанол довольно широко распространен в нектаре, который они потребляют».
Сравнение потребления алкоголя у разных видов животных
После измерения уровня этанола с помощью ферментативного анализа команда оценила суточное потребление алкоголя несколькими видами птиц, питающихся нектаром, исходя из их калорийных потребностей. Поскольку подробные данные о питании ограничены, они сосредоточились на двух видах колибри, включая колибри Анны, и трех видах нектарниц, которые в Южной Африке питаются такими растениями, как медовый куст (Melianthus major). Нектарницы играют в Африке аналогичную экологическую роль, что и колибри в Америке.
Исследователи также сравнили эти значения с показателями других животных, включая европейскую медоносную пчелу, длиннохвостую древесную землеройку, плодоядных шимпанзе и людей, потребляющих одну стандартную порцию напитка в день (0,14 грамма/кг/день). У древесной землеройки было самое высокое потребление — 1,4 г/кг/день, а у медоносной пчелы — самое низкое — 0,05 г/кг/день. Нектароядные птицы показали аналогичные результаты, потребляя от 0,19 до 0,27 г/кг/день при питании нектаром местных цветов.
Интересно, что эксперименты с кормушками показывают, что колибри Анны могут потреблять даже больше алкоголя из ферментированной сахарной воды в кормушках (0,30 г/кг/день), чем из натурального нектара.
Эволюционные адаптации к употреблению алкоголя с пищей
Данное исследование является частью более масштабного пятилетнего проекта Национального научного фонда, направленного на сбор генетических данных о колибри и нектарницах, чтобы понять, как они адаптируются к различным условиям окружающей среды и источникам пищи, включая высокогорные районы, богатую сахаром диету и часто ферментированный нектар.
«Эти исследования предполагают, что в животном мире может существовать широкий спектр физиологических адаптаций к повсеместному употреблению этанола с пищей, и что реакции, которые мы наблюдаем у людей, могут быть нетипичными для всех приматов или для всех животных в целом», — сказал Дадли. «Возможно, существуют другие физиологические пути детоксикации или другие виды питательного воздействия этанола на животных, которые потребляют его каждый день своей жизни. В этом и заключается интерес — это хроническое воздействие в течение дня, но это воздействие на протяжении всей жизни после отъема от матери. Это просто означает, что сравнительная биология потребления этанола заслуживает дальнейшего изучения».
Источник: www.sciencedaily.com
