С 2015 по 2018 год ученые провели крупномасштабное полевое исследование для количественной оценки воздействия автомобилей на жизнедеятельность северной пятнистой совы вблизи их радиуса действия.
Контролируемые эксперименты, в ходе которых несколько пар сов подвергались воздействию часа движения мотоциклов, позволили проверить следующие основные гипотезы:
1. Шумный автомобиль увеличивает кратковременное воздействие на сов, увеличивает стресс, что указывает на повышенный уровень активности фекальных метаболитов глюкококортикоидов (ФСК).
2. Реакция северной пятнистой совы (НСО) на экстренное воздействие ГЖХ на транспортные средства зависит от пола, времени года, размножения и состояния питания - о чем свидетельствует уровень метаболитов фекальных гормонов щитовидной железы (fT3)].
Кроме того, корреляционный анализ проверил важную третью гипотезу:
3. Воздействие высокого уровня транспортного шума будет связано с повышенным фоновым психолого-педагогическим (повышенный фоновый уровень) и пищевым стрессом (повышенный фоновый уровень и пониженный уровень фонового шума), а также снижением репродуктивной эффективности.
В рамках корреляционного компонента исследователи искали ассоциации расстояния до ближайшей дороги с исходными уровнями содержания фоновых групп, fT3 и количества оперившихся потомков. Ученые использовали измерители уровня шума (УУЗР) для количественной оценки уровня шума на дорогах, расположенных ближе всего к каждому участку, непрерывно в течение четырех недель и выходных дней.
После экранирования непрерывного шума (например, ветра, воды и постоянных насекомых) они проверили на ассоциацию обычного шума, вызванного деятельностью человека, и других переходных процессов на дороге с уровнем гормонов НСО и/или репродуктивным успехом.
Измерения фекальных гормонов
Уровни циркулирующих стероидов и гормонов щитовидной железы представляют собой дополнительные механизмы, с помощью которых позвоночные интегрируют немедленные и долгосрочные потребности выживания и воспроизводства. Эти механизмы обладают огромным диагностическим потенциалом для специалистов по охране природы не только для количественной оценки воздействия возмущений, но и для оценки успешности их снижения.
Тем не менее, для интерпретации этих мер в естественном контексте ученым необходимо более базовое понимание реакции на нарушения в свободных живых организмах. Хотя они требуют тщательной валидации для каждого вида, измерения метаболизма фекальных гормонов обеспечивают преимущество перед плазменными измерениями, поскольку их можно получить неинвазивным путем.
Неинвазивные подходы особенно полезны в отношении видов, находящихся под угрозой исчезновения; они снижают потребность в многоуровневом контроле, а отбор проб с меньшей вероятностью затруднит принятие стрессовых мер. Фекальные измерения также обеспечивают интегрированное измерение уровня гормонов во времени, а не снимок одной временной точки, представленной образцами крови.
Глюкококортикоиды (ГХ) являются наиболее часто измеряемыми гормонами при изучении нарушений. ГЖХ, часто используемые в качестве показателя "стресса", воспринимаемого организмом, обладают хорошим потенциалом в качестве диагностического инструмента для экологов.
У всех позвоночных животных, изученных на сегодняшний день, увеличение ГЖХ является частью обобщенного ответа на физиолого-физиологический стресс. Аналогичным образом, относительно высокие базовые уровни ГХ, как правило, ассоциируются с возмущением.
Например, высокий уровень ГХ связан с загрязнением в результате разлива нефти, повышенным давлением у хищников, уменьшением наличия продовольствия, воздействием транспорта, туризмом, а также фрагментацией и др.
Повышение уровня ГЖХ, как правило, связано с понижением физической подготовки либо из-за снижения выживаемости, либо из-за снижения репродуктивного успеха. Многочисленные стрессовые факторы (например, психологическое расстройство или ограниченная доступность пищи) также могут повышать уровень ГХ, затрудняя его интерпретацию.
Гормоны щитовидной железы - это стероидные гормоны, которые оказывают глубокое влияние на обмен веществ, сердечный ритм, артериальное давление и терморегуляцию.
В то время как тироксин (Т4) является наиболее распространенным гормоном щитовидной железы в организме, трийодтиронин (Т3) является наиболее биологически активным и, следовательно, наиболее подходящим.
++Измерения Т3 представляют собой еще один ценный диагностический инструмент для экологов, поскольку Т3 тесно связан с состоянием питания, которое обычно наблюдается у особей с хорошим питанием и низким уровнем голодания.
Хотя ГЖХ увеличиваются в ответ, как на психологический, так и на пищевой стресс, T3 уменьшается в ответ на пищевой стресс, но не страдает от психологического стресса.
Таким образом, ученые использовали T3 для оценки того, являются ли вредные последствия потенциального нарушения нормального дорожного движения прямыми или опосредованными в результате воздействия на наличие продуктов питания.