Почему родители в расцвете сил производят лучшее потомство
Родители сталкиваются с компромиссом: вкладывать ресурсы в потомство или использовать их для повышения собственных шансов на выживание, чтобы произвести больше потомства позже. Оптимальное распределение ресурсов зависит от возраста. Более опытные родители лучше добывают пищу и могут передать больше потомству. Однако ресурсы также нужны для борьбы с «износом» организма, поэтому в старости можно передать меньше.
Эта модель увеличения-уменьшения вклада в потомство наблюдается у многих млекопитающих, птиц и насекомых. Ученые из Бристоля с коллегами из Эксетера и Оксфорда обнаружили эту закономерность у важного переносчика болезней — мухи цеце. Мухи цеце рождают живых детенышей, которые почти так же велики, как их мать.
Вместе с коллегами из Ливерпульской школы тропической медицины команда изучала мух-матерей в лаборатории на протяжении всей их жизни. Теперь команда создала математическую модель, опубликованную в журнале Proceedings of the Royal Society B, чтобы показать, как эту закономерность можно объяснить изменениями, которые испытывают матери с возрастом.
Цеце питаются кровью — богатым, но труднодоступным ресурсом. Насекомым приходится пролетать большие расстояния, чтобы найти животное и избежать его защитных реакций (например, взмаха хвоста). Вероятно, цеце становятся лучше в добыче пищи с опытом, но энергия, необходимая для полета, увеличивается по мере износа крыльев. Матери цеце эволюционировали, чтобы учитывать эти эффекты при передаче жира потомству.
«Мы предполагаем, что родители эволюционировали для оптимального распределения ресурсов, чтобы максимизировать свой репродуктивный успех, — сказал ведущий автор доктор Антуан Барро, научный сотрудник Бристольского университета, а ныне лектор в Cirad во Франции. — Наша работа учитывает зависимость от возраста многих факторов, таких как способность к питанию, энергетические затраты и смертность».
Доктор Синеад Инглиш из Школы биологических наук Бристольского университета, руководитель группы, добавила: «Наша модель впервые предсказывает первоначальное увеличение и последующее снижение с возрастом объема ресурсов, выделяемых родителями своему потомству».
Математическая модель применима ко всем животным, у которых за жизнь рождается более одного потомства.
Она предсказывает, какие стратегические решения будут принимать особи в зависимости от их экологии. Некоторые виды будут вкладывать почти все ресурсы в каждое размножение, тогда как другие будут накапливать ресурсы и размножаться реже. Объяснение этого разнообразия — одна из целей проекта.
«Мы надеемся, что эта теория вдохновит будущие тесты с данными долгосрочных исследований диких популяций, таких как благородный олень, бизон или крачка. Это позволит ученым создать общую теорию родительских инвестиций на протяжении жизни», — сказал доктор Барро.
Команда развивает модель, чтобы включить в нее паразитов, которых переносят цеце. Есть надежда, что лучшее понимание этих важных насекомых поможет снизить передачу таких болезней, как сонная болезнь, людям и домашнему скоту.