РОСИП - добровольное некоммерческое общественное объединение, созданное для совместной деятельности по защите и изучению птиц РФ.
Войти
Массовая гибель птиц из-за недостатка витамина В1?
Судороги у серебристой чайки
Витамины нужны, это неоспоримая истина. Они необходимы и растениям, и животным. Растения могут синтезировать их сами, а животные получают с пищей. Если в еде витаминов недостаточно, у животных нарушается обмен веществ, они болеют. И люди тоже. Недостаток витаминов мы объясняем тем, что пища наша далека от натуральной. В рационе современного человека маловато сырых овощей и фруктов, мы готовим пищу из очищенного зерна, выбрасывая витамины вместе с шелухой, разрушаем природные витамины при жарке и варке. Мы научились компенсировать этот недостаток с помощью витаминных препаратов. У диких животных, которые живут в естественной среде, казалось бы, нет причин для авитаминозов. Но оказывается, и с ними это бывает. Более того, авитаминоз может поражать не только отдельных особей, но и целые популяции. Есть подозрение, что недостаток одного из витаминов, тиамина, известного как витамин В1, виноват в массовой гибели птиц по всему миру.
У серебристых чаек на Балтийском море замечена такая болезнь: им трудно стоять, ноги парализованы, глаза косят, зрачки мутные, крылья оттопырены – птицам не удается прижать их к телу. Причем явление это массовое. На швейцарском побережье его отмечали с 2004 года. Птицы теряли способность к полету, некоторые даже были полностью парализованы, они не могли ни есть, ни нормально дышать. Гибли тысячи птиц. Аналогичные сцены все чаще наблюдают по всей Европе и Северной Америке, и не только у чаек, но и у других видов птиц.
|
Нарушения пигментации радужной оболочки серебристых чаек. На фотографиях a и b – глаза чаек из района Балтики, у них заметны изменения пигментации в виде серых и черных пятен; c и d – два образца из Исландии, с только начинающимися изменениями пигментации (показаны стрелками).
|
 
Динамика популяций серебристой чайки (слева) и обыкновенной гаги (справа) в Швеции. |
Леннарт Балк, биохимик-эколог из Стокгольмского университета, был очень впечатлён увиденным. Ему уже приходилось сталкиваться с чем-то подобным на примере рыб, которые страдали недостатком витамина B1. Этот витамин очень важен нормальной работы нервной системы. Животные сами его не вырабатывают, а получают с растительной пищей, в том числе из водорослей, а также из, бактерий и грибов.
В конце 1980-х годов Балк начал изучать влияние загрязнения на рыб, и попутно обнаружил, что их здоровье сильно страдает от недостатка тиамина. Открытие настолько захватило исследователя, что он отказался от своей предыдущей темы, и переключился на новую. Балк заметил, что у некоторых рыб, в том числе у атлантического лосося (Salmo salar), при дефиците тиамина возникают проблемы с размножением. Вылупившиеся из икры личинки не могут плыть прямо, вялые и вскоре погибают. Но если им дать тиамин, почти все выживают. Так он убедился, что в болезни рыб виноват недостаток этого витамина.
В середине 1990-х из-за такой же проблемы сильно сократилась популяция озерной форели и несколько видов лосося в Великих озерах Америки. Рыбы вели себя, как пьяные, не удерживали равновесие, перестали размножаться. Тесты на загрязняющие вещества дали отрицательный результат. Вскоре стало понятно, что у рыб что-то не так с питанием. Избавить рыб от паралича также помогла добавка витамина В1.
Балк предположил, что с птицами произошло то же самое, что и с рыбами.
Его научная группа зарегистрировала симптомы паралича не только у серебристых чаек, но и у скворцов и у обыкновенных гаг по всей северной Европе. В яичных желтках балтийских серебристых чаек содержание тиамина оказалось на 41% меньше по сравнению с чайками из Исландии, где птицы этой болезнью не страдают. Кроме того, ученые зарегистрировали уменьшение содержания тиамин-зависимых ферментов, что тоже указывает на недостаток этого витамина.
При лечении парализованных птиц инъекциями тиамина почти все выздоровели, тогда как чайки, не прошедшие лечения, оставались в плохом состоянии. Птенцы из этой популяции тоже были болезненными, многие погибали за считанные дни. Добавка витамина В1 к корму помогала и птенцам. Опыты со скворцами и гагами дали аналогичные результаты.
У людей недостаток витамина В1 вызывает болезнь под названием «бери-бери», что в переводе с сингальского означает «большая слабость». В конце XIX века в азиатских странах, где основным продуктом питания был рис, причем в очищенном виде, ею страдало почти 30% населения. Сегодня случаи дефицита тиамина среди людей редки, это заболевание встречается лишь у беженцев, из-за плохого питания, и у алкоголиков, плохо усваивающих витамин В1. В группу риска попадают также народности, в рационе которых много ферментированной рыбы, где тиамин расщепляется ферментом тиаминазой.
У некоторых видов рыб тиаминазы много даже и в свежем виде. В частности, в сероспинках (Alosa pseudoharengus) – лучеперых рыбах из семейства сельдевых, на питание которыми перешли лососи и озерная форель после инвазивного вселения сероспинок в Великие озера. Когда самок форели кормили одними только сероспинками, в их икре оказалось в пять раз меньше тиамина, чем при кормлении другими видами рыб, например – ряпушкой, в которой тиаминазы мало. Из икры, бедной витамином В1, мальки вышли ослабленные, 20% погибли, тогда как у самок, питавшихся ряпушками, все мальки выжили. По сути дела, при недостатке витамина В1 размножение рыб прекращается. Когда это выяснилось, рыбоводные хозяйства стали добавлять тиамин в ванны, где инкубируется форелевая икра, и теперь получают здоровую молодь для выпуска в природу.
В 2016 году Балк показал, что от дефицита тиамина страдают также съедобные моллюски мидии (Mytilus sp.) и угри (Anguilla sp.). У них биохимические изменения, вызванные дефицитом В1, сопряжены с долгосрочными последствиями для здоровья, такими как усиление паразитарных инфекций и нарушение роста. Но если им дать тиамин, почти все выживают. Так он убедился, что в болезни рыб виноват недостаток этого витамина.
У некоторых видов рыб тиаминазы много даже и в свежем виде. В частности, в сероспинках (Alosa pseudoharengus) –- лучеперых рыбах из семейства сельдевых, на питание которыми перешли лососи и озерная форель после инвазивного вселения сероспинок в Великие озера. Когда самок форели кормили одними только сероспинками, в их икре оказалось в пять раз меньше тиамина, чем при кормлении другими видами рыб, например – ряпушкой, в которой тиаминазы мало. Из икры, бедной витамином В1, мальки вышли ослабленные, 20% погибли, тогда как у самок, питавшихся ряпушками, все мальки выжили. По сути дела, при недостатке витамина В1 размножение рыб прекращается. Когда это выяснилось, рыбоводные хозяйства стали добавлять тиамин в ванны, где инкубируется форелевая икра, и теперь получают здоровую молодь для выпуска в природу.
В 2016 году Балк показал, что от дефицита тиамина страдают также съедобные моллюски мидии (Mytilus sp.) и угри (Anguilla sp.). У них биохимические изменения, вызванные дефицитом В1, сопряжены с долгосрочными последствиями для здоровья, такими как усиление паразитарных инфекций и нарушение роста.
Но вернемся к птицам. Шведские ученые обнаружили, что гаги, которые испытывают недостаток витамина В1, откладывают меньше яиц: средний размер кладок был 3,8 яиц, при том, что обычно у них в среднем 4,6 яйца. В их яйцах витамина тоже мало, вылупившиеся из них птенцы нередко погибают. А те, которые выживают, ослаблены, и, едва добравшись до воды, становятся легкой добычей серебристых чаек. В результате в популяции мало молодых птиц, пополнение составляет всего 6% от ожидаемого в норме.
Не только Балк, но и другие ученые все чаще находят подтверждения тому, что дефицит тиамина может быть причиной сокращения популяций птиц. Однако они предупреждают, что объявлять о глобальном кризисе или о дефиците тиамина еще рано – данных пока недостаточно. Не стоит сбрасывать со счетов загрязнение свинцом и ботулизм, которые вызывают похожие паралитические симптомы и имеют доказанные не менее масштабные последствия. Вспышки ботулизма часто случаются у водоплавающих птиц, за год они могут выкосить до ста тысяч особей. Тем не менее, в случае с гагами ботулизм исключен, шведские исследователи в этом уверены.
Крайне низкое содержание витаминов группы В, в том числе тиамина, выявлено в прибрежных водах Калифорнии и в некоторых районах открытого океана. В том, что дефицит витамина В1 имеет очень широкое распространение, уже нет сомнений. Но почему его стало мало?
Предположений несколько. Во-первых, это может быть следствием загрязнения окружающей среды, от которого страдает фитопланктон. Но какое именно загрязняющее вещество в этом повинно – пока неизвестно. Во-вторых, недостаток витамина может быть результатом эвтрофикации: когда в воду попадает слишком много азота и фосфора, в массе развиваются токсичные синезеленые водоросли, зоопланктон лишается нормальной, богатой витаминами пищи, и от этого страдает вся пищевая цепь. В-третьих, не исключено и влияние потепления климата. Повышение температуры стимулирует размножение бактерий, которые производят витамин В1, и обогащают им воду, откуда его получает фитопланктон. Но при быстром размножении сами микробы потребляют витаминов больше, чем производят, и фитопланктону они не достаются.
Источники: https://www.pnas.org/content/115/42/10532
Balk L., Per-Åke Hägerroth, H. Gustavsson, L. Sigg, G. Åkerman, Y. R. Muñoz, D. C. Honeyfield, U. Tjärnlund, K. Oliveira, K. Ström1, S. D. McCormick, S. Karlsson, M. Ström, M. van Manen, A.-L. Berg, H. P. Halldórsson, J. Strömquist, T. K. Collier, H. Börjeson, T. Mörner & T. Hansson, 2016. Widespread episodic thiamine deficiency in Northern Hemisphere wildlife, 2016. Scientific Reports 6(38821):1-13
Mörner T., T. Hansson, Le Carlsson, A.-L. Berg, Y. R. Muñoz, H. Gustavsson, R. Mattsson & L. Balk (2017) Thiamine deficiency impairs common eider (Somateria mollissima) reproduction in the field. Sci Rep 7:14451
DOI: 10.1038/s41598-017-13884-1
В переводе Е.Д.Красновой