То, на что некоторые самцы идут, чтобы привлечь самку, может окупиться в краткосрочной перспективе. Но, согласно новому исследованию ученых из Смитсоновского национального музея естественной истории (NMNH), экстравагантные инвестиции в воспроизводство также имеют свою цену.
Проанализировав окаменелости тысяч древних ракообразных, группа ученых во главе с палеонтологом NMNH Джином Хантом обнаружила, что уделение большого количества энергии конкуренции за партнеров может поставить под угрозу устойчивость видов к изменениям и увеличить их риск вымирание. Хант, научный сотрудник NMNH М. Жоао Фернандес Мартинс и сотрудники Колледжа Уильяма и Мэри и Университета Южного Миссисипи сообщили о своих выводах 11 апреля 2018 г. в журнале Nature.
Многие современные виды демонстрируют яркие примеры полового диморфизма - характерных различий между самцами и самками, которые обычно помогают самцам привлекать и обеспечивать себе партнеров. Необходимость передавать гены будущим поколениям настолько критична, что у некоторых видов самцы тратят много энергии на создание этих специфических для пола признаков - например, сложные хвостовые перья павлина или массивное тело морского слона, защищающее территорию.
Хант говорит, что некоторые ученые предположили, что энергия, которую животные тратят на развитие этих черт, может ограничивать ресурсы, которые у них есть для выживания, особенно когда что-то в их окружающей среде меняется. Это подвергло бы виды с сильным половым диморфизмом большему риску исчезновения. Но было трудно определить, как половой диморфизм повлиял на выживание видов, потому что в большинстве случаев ученые не могут определить по окаменелостям, было ли животное самцом или самкой.
Остракоды, крошечные ракообразные, обитающие на планете почти 500 миллионов лет, являются исключением. Креветкоподобные существа, которые живут внутри шарнирных раковин размером меньше макового зернышка, имеют отличительные половые формы, которые сохранились в летописи окаменелостей. Животные с удлиненным телом и панцирем - самцы, тогда как самки обычно меньше и имеют приземистую форму. Хант объясняет, что вытянутая форма раковины вмещает большие половые органы самца, а более крупные органы, по-видимому, производят больше спермы и улучшают возможности людей для репродуктивного успеха.
Хант и его коллеги использовали большие коллекции окаменелостей остракод из Смитсоновского национального музея естественной истории, Университета Южного Миссисипи и Университета штата Луизиана, а также дополнительные окаменелости, которые они собрали сами, чтобы выяснить, являются ли виды в у которых это различие между мужчинами и женщинами было наиболее заметным, были более уязвимы, чем другие, к изменениям в их среде.
Команда изучила тысячи образцов, отмечая, когда жили разные виды, исходя из геологического слоя, из которого они были собраны, и оценивая формы и размеры более 6 000 особей. Их окончательный анализ включал 93 различных вида остракод, которые жили в конце мелового периода, примерно между 85 и 65 миллионами лет назад.
Некоторые виды снова и снова появлялись в коллекциях окаменелостей, и команда обнаружила, что некоторые из них жили на протяжении почти всего 20-миллионного периода. Другие просуществовали всего несколько сотен тысяч лет. И размер и форма самцов, по-видимому, были важным фактором продолжительности жизни вида. «Мы показали, что, когда самцы крупнее и более вытянуты, чем самки, эти виды, как правило, не так долго сохраняются в летописи окаменелостей. У них более высокий риск исчезновения», - говорит Хант.
Если то же самое относится и к другим видам, говорит Хант, биологи-охранники могут захотеть принять во внимание половой диморфизм при оценке уязвимости видов к текущим экологическим угрозам.«Если в прошлом уделение так много энергии размножению усложняло приспособление видов к меняющимся обстоятельствам, то, возможно, то же самое должно относиться и к видам, сохранение которых мы заботимся в наши дни», - говорит он.
Финансирование этого исследования было предоставлено Национальным научным фондом и Национальным музеем естественной истории Смитсоновского института.