Оружие животных, такое как рога, бивни и конечности, предназначенные для боя, требует больших затрат энергии для производства и может стоить еще дороже в обслуживании. Поскольку листоногий жук сбрасывает свои большие задние конечности, используемые в качестве оружия в битвах между самцами, ученые, работающие в Смитсоновском институте тропических исследований (STRI) в Панаме, смогли измерить потребление энергии живыми жуками с задними ногами и без них, чтобы вычислить скрытую скрытую энергию. энергетические затраты на содержание оружия.
Дикие животные могут расходовать от 30 до 40 процентов своего общего энергетического бюджета в состоянии покоя.«Спортсмены часто сжигают больше калорий во время своих относительно длительных периодов отдыха, чем во время самих физических упражнений», - сказал Уммат Сомджи, который провел это исследование в рамках своей докторской диссертации в Университете Флориды в лабораторной группе соавтора Кристин Миллер и в настоящее время постдокторант Tupper в STRI.
Самцы листовидных клопов, Leptoscelis tricolor, висят на ярко-оранжевых или красных соцветиях геликонии, питаясь нектаром и развивая плоды геликонии. Их задние ноги, покрытые шипами, больше, чем у самок, и служат оружием в дуэлях между самцами.
«Рассекая ноги и окрашивая ткани, мы показали, что жесткий экзоскелет насекомых заполнен метаболически активной мышечной тканью», - сказала Меган Дуэлл, докторант Университета штата Аризона и соавтор. «Мы поняли, что, поскольку эти жуки сбрасывают задние лапы во время линьки или в ловушке, мы можем просто измерить скорость производства углекислого газа до и после того, как жук сбросит ногу, чтобы увидеть, сколько энергии тратится на ее поддержание."
Команда обнаружила, что уровень метаболизма в покое у одноногих жуков снизился почти на четверть от общего количества (23,5%) у самцов и на 7,9% у самок. У мужчин-тяжеловесов скорость метаболизма на грамм потерянной ноги падала меньше, что указывает на то, что цена большого оружия энергетически ниже, чем у мужчин с легким весом.
У самых крупных оленей развиваются особенно огромные рога для их размера тела, а у самых больших слонов относительно более тяжелые бивни, чем у более мелких особей, но неизвестно, насколько энергетически затратны эти структуры у большинства организмов. «Подобные метаболические затраты могут играть важную роль в формировании эволюции этих разнообразных структур», - сказал Сомджи.
Финансирование исследования было предоставлено стипендией для аспирантов Университета Флориды, краткосрочной стипендией STRI, грантом Розмари Общества изучения эволюции и грантом Национального научного фонда США.