Изучение питания животных представляет отдельный самостоятельный раздел экологии. Пищевые отношения в биогеоценозах наиболее значимы среди всех типов взаимодействия организмов. Это обусловливает особый интерес исследователей к теме.
Все многообразие полевых методов изучения питания позвоночных животных можно свести к пяти группам.
- Изучение содержимого пищеварительного тракта (зоба, желудка, кишечника).
- Изучение содержимого погадок и экскрементов.
- Экспериментальные исследования в природе и лаборатории.
- Изучение остатков пищи.
- Непосредственное наблюдение за питанием животных в природе.
1. Изучение содержимого пищеварительного тракта. Анализ содержимого пищеварительной системы представляет собой наиболее надежный и универсальный способ изучения питания позвоночных животных.
У добытых животных аккуратно вскрывают брюшную полость и извлекают желудок, у насекомоядных млекопитающих - кроме желудка - кишечник, а у птиц - кроме желудка - зоб (при его наличии). У грызунов разных видов при изучении питания используют содержимое защечных мешков.
Вскрытие животных и обработка содержимого пищеварительной системы после их поимки должны проводиться как
38
можно быстрее. Внутреннее содержимое пищеварительного тракта подвержено быстрому разложению. Кроме этого, сам процесс пищеварения, особенно у птиц, насекомоядных млекопитающих и отчасти у земноводных, занимает мало времени и продолжается под действием пищеварительных ферментов даже после гибели животного. Для определения некоторых видов кормов (например, цветов, ягод, грибов, коры деревьев, семян, хвои и др.) не последнюю роль играют запах и цвет, которые быстро меняются при хранении или консервации.
При отсутствии в полевых условиях возможности быстро обработать содержимое пищеварительного тракта его консервируют в 70%-ном растворе этилового спирта или в 4%-ном растворе формалина (что для этого менее пригодно). Желудки опускают в раствор завернутыми в марлю или в специальном нераскрывающемся бумажном пакетике. Каждый желудок должен быть снабжен этикеткой.
В дальнейшем содержимое зоба, желудка или кишечника выкладывают на фильтровальную бумагу и определяют массу взвешиванием. В отдельных случаях можно ограничиться балльной оценкой наполненности желудка или зоба, например:
- 1 - желудок (зоб) пуст;
- 2 - желудок (зоб) слабо наполнен, до 20 - 30%;
- 3 - желудок (зоб) значительно наполнен, до 50%;
- 4 - желудок (зоб) сильно наполнен, до 75%;
- 5 - желудок (зоб) полный, более 75%.
Более-менее объективная балльная оценка степени наполненности желудков формируется у исследователя с опытом. К несомненным достоинствам этой методики можно отнести простоту и оперативность. При сравнении материала, собранного разными исследователями, балльная оценка наполненности желудков может давать значительную погрешность. К тому же она не позволяет статистически корректно оценивать степень наполненности пищеварительной системы животных.
Содержание пищеварительной системы разбирается на фракции в чашке Петри с использованием лупы или бинокуляра. Определяются доли (лучше весовые) сходных пищеварительных объектов. В некоторых случаях удается разделить содержимое только на грубые фракции (семена, насекомые, моллюски, грибы, зеленые части растений и др.). Чаще детальное осматривание свежих желудков или тем более зобов позволяет определить даже видовую принадлежность съеденных объектов. При осматривании желудка (особенно у грызунов)
39
необходимо помнить, что в разных его частях располагаются разные порции пищи, прошедшие неодинаковое по времени воздействие пищеварительных соков. Поэтому цвет одного и того же корма в разных участках одного желудка может быть различным.
Последнее время все чаще применяют прижизненные способы изучения содержимого желудков. Эти методики пока применимы только к пресмыкающимся и земноводным.
У живых земноводных и змей удается выдавить содержимое желудка массированием пищеварительного тракта от кишечника к голове. Такой способ требует навыка и присутствия на первых порах квалифицированного специалиста. Иногда применяется промывание желудка у земноводных и ящериц с выделением его содержимого.
2. Изучение содержимого погадок и экскрементов. Прижизненные методы изучения питания животных представляют собой более прогрессивные формы исследования, что связано в первую очередь с охраной животных.
Изучение питания совообразных, дневных хищников, крупных врановых, чаек и птиц некоторых других видов основано на анализе погадок. Погадки - это отрыгиваемая птицами непереваренная часть пищевого комка, содержащего шерсть, перья, кости, а также надкрылья и крупные хитиновые части покровов членистоногих. У гнезда, под деревьями, в дуплах, на чердаках, в стогах можно находить погадки птиц в большом количестве. Собранные погадки должны быть отнесены к одному промежутку времени и одному виду. Храниться они могут достаточно долго в сухом виде. Разбор погадок проводится так же, как и разбор желудков.
Анализ питания млекопитающих многих видов основан на изучении экскрементов - простого, доступного и поддающегося статистической обработке метода. Обычно у птиц, земноводных, пресмыкающихся, грызунов и насекомоядных зверей пищевые объекты перевариваются достаточно полно. Пройдя пищеварительный тракт, они не могут быть точно идентифицированы. Наиболее разработан анализ экскрементов для хищных зверей и копытных.
При сборе экскрементов записываются сведения о месте сбора, времени и их видовой принадлежности. Материал упаковывается в бумажные или полиэтиленовые пакетики. Если анализ нельзя провести в тот же день, то материал высушивают. Разбор экскрементов проводят в сухом или размоченном виде. В первом случае требуется большая осторожность, чтобы не повредить
40
крупные остатки беспозвоночных или кости. В остальном анализ экскрементов схож с анализом желудков.
3. Экспериментальные исследования в природе и лаборатории. Экспериментальные методы исследования питания животных связаны с созданием определенных ситуаций, которые позволяют исследователю количественно оценить питание.
Достаточно хорошо разработаны различные методы изучения питания птенцов. Вот некоторые из них.
Гнездовым птенцам накладывают шейную лигатуру, перевязывая нижнюю часть шеи мягкой шелковой хлопчатобумажной ниткой таким образом, чтобы она не мешала дыханию, но и не позволяла проходить пищевому комку. Лигатуру накладывают птенцам 2 - 4-дневного возраста и окончательно снимают за 1 - 2 дня до вылета птенцов. Не реже чем каждые 20 - 30 минут птенцов осматривают, аккуратно извлекают тонким пинцетом застрявшую пищу и сразу же фиксируют ее в пробирке с 70%-ным раствором этилового спирта, снабженной этикеткой. В случае длительного наблюдения необходимо вместо вынутого корма давать птенцам специально запасенную пищу, по калорийности и составу приблизительно совпадающую с изъятой.
Другая методика предусматривает наложение лигатуры в течение одного часа, после чего ее снимают, и два-три часа птицы потребляют корм без лигатуры. Затем эксперимент повторяют. Пробы птенцового корма, полученного таким способом, достаточно полные и позволяют в отличие от желудочных точнее определить видовой состав пищи и динамику ее потребления.
При изучении питания птенцов хищных птиц применяют определенные кожаные колпачки, которые надевают им на клюв. Колпачок не позволяет птенцам поедать принесенную родителями добычу. Исследователь периодически (не реже чем каждые 30 - 40 минут) собирает ее в гнезде и кормит птенцов заранее приготовленной пищей. Собранная пища обрабатывается: определяется ее видовая и половая принадлежность, взвешивается и т.д.
4. Изучение остатков пищи. Некоторые животные поедают пищу в строго определенных местах, называемых "кормовыми столиками". Так ведут себя многие грызуны, например, ондатра, водяная полевка, полевка-экономка. Исследуя остатки пищи на "кормовых столиках", можно достаточно точно определить ее качественный состав. Эта методика практически не позволяет дать оценку количественного состава пищи.
По остаткам пищи крупных хищных зверей, погрызам деревьев зайцами, оленями, лосями и другими животными можно
41
сделать предварительную (рекогносцировочную) оценку качественного состава пищи этих животных.
5. Непосредственное наблюдение за питанием животных в природе. Наблюдения за питанием животных в природных условиях могут дать сведения о качественном и количественном составе пищи. Наилучшие данные можно получить при наблюдениях за пастбищными животными и животными-собирателями. Все наблюдения надо проводить на расстоянии, исключающем воздействие исследователя на поведение животного. В дневник или на магнитную пленку диктофона можно записывать информацию о видовой принадлежности поедаемой пищи, ее относительном количестве и времени, затраченном животным на питание. При необходимости после наблюдения проводится идентификация поедаемой пищи по пищевым остаткам на месте. Получаемый по этой методике материал может быть признан абсолютно точным.
Для оценки предпочтения пищевых объектов применяют экспериментальные методики. Например, в огороженных вольерах раскладывают разнообразные природные пищевые объекты и туда помещается заранее пойманное животное. При наблюдении фиксируется количество и состав поедаемой пищи. Наиболее целесообразно проводить такие эксперименты с грызунами.
42
