Оптимальный размер группы для размножения различается у самцов и самок у кооперативных животных

Эволюционные плюсы и минусы жизни в группе различаются для самцов и самок, согласно исследованию страусов, опубликованному в eLife.

Результаты помогают объяснить, почему размер групп страусов в дикой природе может так сильно варьироваться, показывая, что оптимальный размер группы зависит от баланса самцов и самок в ней.

Как и люди, страусы справляются с трудностями родительства, объединяясь для заботы о потомстве. Группы размножаются в общем гнезде, и особи по очереди насиживают яйца. Однако эта кооперативная забота имеет свои издержки, поскольку может возникать интенсивная конкуренция за спаривание и за то, чьи яйца будут насиживаться.

«Конкурирующие силы конкуренции и кооперации, как ожидается, приводят к существованию оптимального размера группы в природе, — объясняет ведущий автор Хулиан Мельгар, постдокторант Лундского университета, Швеция. — Но в дикой природе размеры групп сильно варьируются, и неясно, почему».

Распространённое объяснение — изменение размера групп из-за колебаний экологических условий — не объясняет, почему группы с разным составом живут в сходных условиях.

«Мы решили изучить издержки и выгоды размера группы в постоянных экологических условиях, чтобы отделить влияние индивидуальных различий от влияния атрибутов группы на репродуктивный успех и понять, как конкуренция и кооперация меняются с размером группы», — поясняет Мельгар.

В начале каждого сезона размножения в мае в течение восьми лет экспериментальные группы страусов формировали, помещая разное количество самцов и самок в большие вольеры в Кляйн-Карру, ЮАР. Группы состояли из одного или трёх самцов и одной, трёх, четырёх или шести самок, что схоже с диапазоном размеров групп в дикой природе. В течение части сезона размножения кооперативное поведение насиживания предотвращали, временно удаляя яйца. Измеряли влияние количества самцов и самок в группах, а также кооперации при насиживании на репродуктивный успех.

Исследование выявило три основных результата:

1. Для самок существует несколько оптимальных размеров группы, поскольку их репродуктивный успех зависит от кооперативной заботы о потомстве, которую обеспечивают как самцы, так и самки страусов.
2. У самцов существует единственный оптимальный размер группы, который определяется высокими издержками конкуренции с другими самцами и низкой пользой от кооперативной заботы.
3. Группы среднего размера не были оптимальными для репродуктивного успеха ни самцов, ни самок. Это было связано с конфликтом из-за времени спаривания и заботы о потомстве. В группах среднего размера прерывания насиживания происходили, когда самцы спаривались с насиживающими самками, что приводило к повреждению яиц.

Эти различия в том, как максимизируется репродуктивный успех самцов и самок, могут помочь объяснить, почему размеры групп в природе так сильно варьируются.

«Экологические условия, качество особей и степень родства часто используются для объяснения вариаций в размере кооперативных групп для размножения, но наши результаты демонстрируют, что эта вариация возникает независимо от этих факторов», — заключает старший автор Чарли Корнуоллис, старший преподаватель Лундского университета.

«Противодействующие силы кооперации и конкуренции могут порождать расходящиеся репродуктивные интересы самцов и самок и увеличивать диапазон социальных условий, в которых репродуктивный успех максимален. Наши выводы помогут понять, почему кооперативные общества устроены именно так, и могут помочь в работе по сохранению видов и в программах разведения животных, показывая, как различные социальные давления влияют на размножение».