В течение суток медведь может пройти расстояние до 20 км. Преследуемое в воде крупное животное может увеличить скорость, а при надобности даже начать плыть, не делая остановок. Был зафиксирован случай, когда самка в поисках пищи плыла 9 дней. Правда, масса ее тела была сокращена на 22 %.
Полярные медведи обладают отличным слухом, зрением и обонянием. Зверь чувствует запах своей жертвы на расстоянии 1 км и способен улавливать мельчайшие движения добычи. Через слой снега, толщина которого составляет 1 м, белый медведь способен почуять местонахождение тюленя.
Ученые опираются на наблюдения
Фактически основные ресурсы ученых для понимания базового поведения животных на морском льду — это наблюдения за поведением белых медведей, а также подсчеты коэффициента кормления, приведенные канадским биологом Яном Стирлингом более 40 лет назад. Наблюдения проводятся в сочетании с применением местных традиционных знаний коренных народов Арктики.
При продолжающемся и прогнозируемом таянии арктического морского льда научные сотрудники пытаются понять, как белые медведи используют морской лед и каким образом животные будут реагировать на ожидаемые изменения окружающей среды.
Чтобы ответить на этот вопрос, группа ученых приступила к изучению физиологии полярных медведей и поведения животных, служащих для них добычей, в 2013 году. Научная работа проводилась исследователями совместно с коллегами из Геологической службы США, Калифорнийского университета в Санта-Крусе, а также Института исследований зоопарка Сан-Диего. Также к научной работе был подключен доктор Стивен Аткинсон, независимый ученый в области биологических изысканий.
Метаболизм белых медведей
В недавно опубликованном исследовании были представлены данные, которые показали, как много добычи должно быть поймано белым медведем, когда животное кормится на морском льду, чтобы выжить. При этом было обнаружено, что белые медведи тратят больше энергии, чем раньше предполагалось учеными. Это подчеркивает их сильную зависимость от рациона в таком сложном для восполнения утраченной энергии районе, как Арктика.
Сколько энергии требуется белым медведям?
В море Бофорта, где проводятся исследования USGS, белые медведи показали снижение численности, выживаемости и ухудшение своего физического состояния. Но ученым было трудно напрямую количественно определить механизмы, провоцирующие эти неутешительные данные.
Исследования показывают, что медведи ловят меньшее количество тюленей и движутся на большие расстояния, что в конечном итоге приводит к энергетическому дисбалансу, который отрицательно влияет на их состояние и репродукцию. Но ученые изо всех сил пытались количественно определить, сколько требуется энергии полярным медведям и сколько тюленей нужно им поймать, чтобы избежать этого отрицательного дисбаланса.
Усовершенствования в области исследований животных дали возможность получить достоверные данные о метаболизме, поведении, опыте кормления и моделях движения белых медведей на морском льду. Однако эти технологии не были предназначены для использования на белых медведях в условиях низких температур (-30 °C), поэтому потребовалось несколько лет для осуществления сбора информации.
Использование специальных ошейников
В 2013 году на медведей были надеты ошейники, оснащенные GPS и видеокамерами. Они были закреплены на двух животных, чтобы исследовать поведенческую модель хищников и уровень успешности поимки добычи на морском льду. Ученым удалось снять ошейники через 10-13 дней, но, к их разочарованию, объективы камер были покрыты сплошным слоем льда. К тому же батареи устройств не сработали. Возможно, этот сбой был вызван низкими температурами, и видео записано не было.
Вторая попытка
Через год биологи использовали четыре ошейника с видеокамерами, которые были специально разработаны инженером в области видеосъемок дикой природы Мехди Бахтиари. Функциональность камер соответствовала экстремальным арктическим условиям. Ученые прикрепили высокотехнологичные трехосные акселерометры к ошейникам. Это технологии, аналогичные используемым в Fitbits, и они предназначены, чтобы помочь оценить поведение медведей и определить скорость их передвижения. Были также проанализированы данные, полученные при сборе образцов крови, которые позволили биологам определить расход энергии у животных.
На этот раз видеокамеры сработали. Когда ученые восстановили все видеозаписи, они сумели воссоздать от восьми до одиннадцати дней активности белых медведей на морском льду. Но три из четырех акселерометров не сработали из-за проблем с батареями, вызванных экстремальными холодными условиями.
В 2015 году, после работы с производителем акселерометров, ученым снова удалось закрепить 4 GPS-видеокамеры с триаксиальными акселерометрами на белых медведях. Тем не менее один медведь направился в сторону Канады, и биологам пришлось следить за животным. Чтобы добраться до него, им пришлось полететь на вертолете в деревню, расположенную возле канадской границы. В течение этого времени медведь прошел почти 270 430 км.
Интересные данные
Несмотря на все трудности, биологи смогли собрать замечательный набор данных о метаболизме полярных медведей, их поведении, коэффициенте кормления и моделях передвижения.
Полученные показатели метаболизма были значительно выше, чем это предполагала предыдущая оценка скорости обменных процессов белого медведя. Другими словами, было обнаружено, что белым медведям требуется больше энергии для ежедневной жизнедеятельности, чем ранее предполагалось учеными. Этот показатель в 1,6 раза выше.
Ошейники с видеофиксацией предоставили замечательные кадры, которые запечатлели пиршества голодных полярных медведей.
Медведь мог ходить часами, прежде чем найти отверстие для дыхания, которое заинтересовало бы его, а затем потратить минуты или часы, ожидая тюленя. Если хищник не сможет поймать добычу, то он встанет на задние лапы и прыгнет через лед в воду, чтобы попытаться оглушить добычу, а затем схватить ее челюстями за шею. Чаще всего тюлень ускользал, а медведь начинал искать еще одно отверстие для дыхания.
Изменение показателей массы тела медведей
Из девяти медведей, которые были подвергнуты изучению, пять особей потеряли массу за 8-11 подконтрольных дней. Четыре медведя потеряли почти 10 % своей массы тела (около 18 килограммов). И напротив, четыре медведя, которые сумели поймать и съесть кольчатых тюленей, прибавили в весе почти на 10 %.
Эти большие изменения массы тела за такой короткий промежуток времени явились ярким свидетельством того, что белые медведи полагаются на энергоемкое питание мясом тюленей.
Уровень активности и метаболизм
Была найдена прочная связь между уровнем активности медведей и их метаболизмом. Полярные медведи, которые были более активными и проходили большие расстояния, использовали гораздо больше энергии, чем менее активные особи.
Результаты исследования акцентируют внимание на физиологических проблемах, с которыми сталкиваются белые медведи, поскольку арктический лед становится все более фрагментированным.
Добыча пропитания для медведей становится менее доступной, и животные вынуждены проходить большие расстояния, чтобы добраться до корма.
Хотя было выдвинуто множество гипотез относительно того, как исчезновение морского льда может повлиять на белых медведей, это исследование показывает, под какой серьезной угрозой находится существование этих хищников. Нехватка пищи заставляет животных продвигаться слишком далеко.
