Истинная цена размножения в животном мире оказалась выше, чем считалось

Новое исследование, опубликованное в журнале Science под руководством биологов из Университета Монаша, показывает, что энергетическая стоимость размножения значительно выше предыдущих оценок.

Исследование под руководством доктора Сэмюэля К. Гинтера бросило вызов давним представлениям об энергетической динамике размножения и его влиянии на эволюцию жизненного цикла.

Учёные выяснили, что энергия, вкладываемая родителями в размножение, включает не только энергию, содержащуюся в самих потомках (прямые затраты), но и энергию, затраченную на их производство и вынашивание (косвенные затраты). У большинства видов косвенные затраты, такие как метаболическая нагрузка беременности, превышают прямые.

Команда проанализировала данные по 81 представителю Metazoa — от коловраток до человека — чтобы оценить общие энергозатраты на размножение и их компоненты. Этот комплексный подход даёт новую основу для понимания энергетической динамики размножения у широкого спектра животных.

Если прямые энергозатраты на потомство были изучены, то косвенные — метаболическая нагрузка беременности и родительской заботы — часто упускались из виду. Новое исследование показывает, что эти косвенные затраты могут быть огромными.

Например, у млекопитающих лишь около 10% энергии, используемой для размножения, идёт непосредственно на потомство. Остальные 90% тратятся на метаболически затратный процесс вынашивания. У людей с их длительной беременностью одни из самых высоких косвенных затрат — около 96%.

«Результаты были неожиданными, — сказал доктор Гинтер. — Мы обнаружили, что для многих животных энергия, затрачиваемая просто на вынашивание и заботу о потомстве до его рождения, намного превышает энергию, вложенную в самих детёнышей».

Эти результаты имеют важные последствия для понимания эволюции и адаптации животных к окружающей среде. Они также вызывают обеспокоенность в связи с потенциальным влиянием изменения климата на репродуктивный успех видов, поскольку исследование показало, что косвенные затраты особенно чувствительны к колебаниям температуры.

Исследование показало, что млекопитающие тратят на размножение больше энергии, чем эктотермы (амфибии, рептилии, рыбы и др.). Косвенные затраты составляют у них примерно 90% от общих репродуктивных энергозатрат. При этом живородящие эктотермы несли более высокие косвенные затраты по сравнению с яйцекладущими видами.

«Исследование коренным образом меняет наше понимание энергетической динамики размножения и его глубокого влияния на энергетические потоки организма», — сказал соавтор работы профессор Дастин Маршалл.

«Исследование также подчёркивает чувствительность энергетических затрат на размножение к глобальному потеплению, особенно у эктотерм», — добавил он.

Более высокие температуры могут увеличить скорость метаболизма, потенциально повышая косвенные затраты на размножение. Это может привести к рождению более мелкого потомства и иметь последствия для восстановления популяций в условиях потепления.