Новости
Пеночка-весничка Phylloscopus trochilus. Фото: М. Матанцева / ИБ КарНЦ РАН
18 октября 2023
Орнитологи впервые использовали 3D-технологии для изучения поведения и гнездования птиц в Арктике

Карельские ученые применили новую трехмерную методику изучения территорий гнездования певчих птиц. При помощи 3D-анализа исследователи составляют модели пространств, в которых обитают пары пеночек-весничек. Работа может помочь узнать больше о поведении пернатых и их приспособлении к среде обитания. Это особенно важно в меняющихся условиях среды, когда привычные местообитания птиц сокращаются из-за хозяйственной деятельности человека.
Закономерности распределения птиц в пространстве и территориальные отношения между особями одного вида давно занимают ученых по всему миру. Однако в этих вопросах до сих пор остается много неясного. Представления о певчих птицах как строго территориальных видах, самцы которых охраняют места гнездования, то и дело нарушаются: то птицы летают друг к другу «в гости», то занимают перекрывающиеся территории, когда «по определению» должны защищать их друг от друга, то проявляют другие формы необычного поведения.

Традиционно территории птиц оценивают не по всему объему воздушного пространства, а только в виде плоскостных 2D-проекций на поверхность земли. Карельские ученые применили новую трехмерную методику, которая ранее была апробирована зарубежными специалистами на островах Карибского бассейна.

– Рассматривать птиц с позиции двухмерных существ неправильно. Но до недавнего времени не существовало математических методов анализа пространства в объеме. Американские ученые предложили новую 3D-методику, которую использовали в тропиках для анализа объема территорий зимующих птиц. Мы же стали первыми, кто опробовал этот метод для анализа гнездования птиц в условиях Палеарктики. Методика позволяет строить виртуальные территории в пространстве и объеме, измерять их, изучать территориальное взаимодействие между самцами и особенности расположения гнезда, – рассказала Мария Матанцева, руководитель исследования, старший научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН.

Мария Матанцева, руководитель исследования, старший научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН
Мария Матанцева, руководитель исследования, старший научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН.
Фото: С. Симонов / ИБ КарНЦ РАН


Работа ведется в рамках проекта по гранту Российского научного фонда № 23-24-00092. Объектом исследования орнитологов стала пеночка-весничка Phylloscopus trochilus. Этот вид гнездится в Северной Европе и Азии, зимует в Африке к югу от Сахары. На Кольском полуострове веснички предпочитают маленькие островки леса среди тундры. В период размножения самцы ярко демонстрируют территориальное поведение: поют и охраняют места гнездования от соперников. Именно по точкам пения можно очертить границы территорий каждой пары.

– Мы решили проверить, насколько на самом деле могут перекрываться территории и как птицы используют общие части пространств, если они пересекаются. Важно также сравнить, насколько результаты исследования территорий птиц как объемных структур согласуются с результатами их традиционной оценки как плоских фигур. Есть ли смысл в использовании 3D-методов, которые являются более трудоемкими, – рассказал Сергей Симонов, соавтор проекта, старший научный сотрудник лаборатории зоологии Института биологии КарНЦ РАН.

Чтобы наблюдать за самцами и регистрировать их положение в пространстве, исследователи отлавливали и кольцевали птиц. Затем их отслеживали и отмечали положение на карте с указанием занимаемой высоты. Для каждого из 37 самцов было отмечено по 80–100 точек. Затем ученые визуализировали и очертили территории птиц в виртуальной среде в виде облаков этих точек. Исследователи также собрали образцы биоматериала у всех наблюдаемых самцов, их птенцов и самок. С помощью молекулярно-генетического анализа можно будет выяснить родственные связи внутри семей.

Результаты работы ученых опубликованы в международном журнале Polar Biology Установлено, что веснички активно используют распределение по высоте и стремятся по возможности разделить ограниченное пространство пригодных местообитаний между разными самцами. Самцы-соседи стараются занять территории друг над другом по принципу «черепицы». Их проекции на поверхность земли оказались перекрывающимися, тогда как реальные объемные территории были полностью разделены или перекрывались в гораздо меньшей степени.

Гнездо пеночки-веснички
Гнездо пеночки-веснички. Фото: М. Матанцева / ИБ КарНЦ РАН

Орнитологам также удалось доказать, что даже в случаях действительного пересечения соседних территорий птицы используют перекрывающиеся части значимо реже, чем неперекрывающиеся. По мнению специалистов, это говорит о том, что использование исключительно 2D-методов может привести к серьезным ошибкам и ложным заключениям. Таким образом, работа карельских ученых имеет методическую ценность для других исследователей. Важно знать, какие подходы можно или нельзя применять в определенных условиях и какова величина ошибки одной методики по сравнению с другой.

Применение 3D-методов исследования территорий птиц в Арктике также поможет лучше понимать механизмы приспособления птиц к высоким широтам и получить новые данные по экологии видов.

Наконец, сегодня особенно актуален вопрос: смогут ли животные адаптироваться к фрагментарным местообитаниям ограниченной площади? Города и сельхозугодья растут, а естественные местообитания из сплошных массивов превращаются в маленькие разрозненные фрагменты. Важно своевременно изучить, какие виды и при каких условиях смогут занять эти новые формы местообитаний, чтобы не допустить критического снижения их численности или полного исчезновения.
Авторы проекта Мария Матанцева и Сергей Симонов за работой по кольцеванию птиц. Фото: Н. Лапшин / ИБ КарНЦ РАН Птенцы пеночки-веснички. Фото: М. Матанцева / ИБ КарНЦ РАН

Смотрите также:

Карельский научный центр РАН
25 августа 2026
Ученые из России и стран БРИКС в третий раз соберутся в Петрозаводске для обсуждения проблем экологии и природопользования

Эксперты из регионов России, Индии, Китая, ЮАР, Эфиопии, Бразилии и других стран соберутся в Петрозаводске на научно-практической конференции «Региональное сотрудничество БРИКС: актуальные проблемы экологии и природопользования», которая пройдет в Карельском научном центре РАН 15–17 сентября. Ученые обсудят вопросы состояние водных и лесных экосистем, рациональное природопользование в области геологии и почв, а также проблемы зеленой экономики.
Директор Института леса КарНЦ РАН Борис Раевский
24 августа 2026
Борис Раевский: наука для настоящего ученого — это служение…

В мае 2026 года доктор сельскохозяйственных наук, заведующий лабораторией лесных биотехнологий Борис Раевский был назначен директором Института леса Карельского научного центра РАН. Борис Владимирович хорошо известен как ученый, лидер одного из научных направлений, однако, руководить такой научной организацией ему еще не доводилось. Поэтому мы решили расспросить Бориса Владимировича о том, как он видит себя в качестве руководителя научной организации и каким видится дальнейшее развитие Института леса.
21 августа 2026
Ученые ИЯЛИ КарНЦ РАН стали лауреатами литературной премии

В Карелии определены лауреаты ежегодной литературной премии Главы Республики Карелия имени Г.Р. Державина «Во славу Отечества». Распоряжением Главы Республики Карелия Артура Парфенчикова названы победители 2026 года. В этом году премии удостоены авторы, чьи произведения посвящены Карелии и Русскому Северу: их истории, природе, культуре, духовным традициям и людям, внесшим наибольший вклад в развитие нашего края. Лауреатами в номинации «Литературоведение» стали карельские ученые-литературоведы Елена Маркова, Наталья Чикина, Ольга Колоколова и Мария Казакова.
19 августа 2026
Вышел в свет седьмой номер журнала «Труды КарНЦ РАН», посвященный экологическим исследованиям

Вышел в свет седьмой в 2026 году номер журнала «Труды Карельского научного центра РАН» серии «Экологические исследования». В этом номере опубликованы 16 оригинальных статей, посвященных широкому спектру научных тем. Среди них моделирование радиационного режима под пологом древостоя, разнообразие приморских растительных сообществ в устьях рек Белого и Баренцева морей, динамика продуктивности сфагновых мхов на болотах среднетаежной Карелии и т.д. В рубрике «Утраты» размещен материал памяти выдающегося российского геоботаника-болотоведа Татьяны Корнельевны Юрковской.
Руководитель КарНЦ РАН Ольга Бахмет
17 августа 2026
Проверка Минобрнауки России в КарНЦ РАН серьезных нарушений не выявила

В мае 2026 года в Карельском научном центре РАН Министерство науки и высшего образования Российской Федерации (Минобрнауки России) провело проверку правомерности и эффективности использования учреждением средств субсидий из федерального бюджета на финансовое обеспечение выполнения государственного задания на оказание государственных услуг (выполнение работ), субсидий на иные цели и средств, полученных от приносящей доход деятельности. Кроме того, проверялось использование и распоряжение федеральным имуществом и соблюдение законодательства в сфере закупок товаров, работ и услуг.
О результатах этой проверки мы попросили рассказать руководителя КарНЦ РАН д.б.н. Ольгу Бахмет.