Быстро жить - значит рисковать? Учёные исследовали синдром темпа жизни у короткоцикловых африканских рыб
Эволюционные компромиссы в жизненных циклах животных приводят к формированию взаимосвязанных комплексов поведенческих и морфологических признаков. В соответствии с гипотезой темпа жизни (pace-of-life syndrome hypothesis), у короткоживущих видов, обитающих в экстремальных и непредсказуемых условиях среды, такие связи будут выражены особенно сильно. Эти виды вкладывают больше ресурсов в быстрое размножение, поэтому для них характерны ускоренный рост, раннее половое созревание и высокая скорость обмена веществ. Рискованное поведение при этом позволяет особям монополизировать ресурсы и доступ к половым партнерам, однако увеличивает энергетические затраты организма и связано с повышенным риском гибели от хищников и агрессивных взаимодействий. Помимо поведения, важной составляющей синдрома темпа жизни являются размер тела и яркая окраска. Они служат индикаторами быстрого роста, агрессивности и социального доминирования, но одновременно делают особь более заметной для хищников и соперников.
Ученые из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) проверили гипотезу темпа жизни на модели африканских короткоцикловых рыб рода Nothobranchius. Эти рыбы обитают в мелководных водоемах саванн, пересыхающих с наступлением сухого сезона, где продолжительность жизни взрослых особей длится всего несколько месяцев. Самцы этих рыб ярко окрашены, агрессивно охраняют территорию и чаще, чем самки, становятся жертвами хищников. Задачей исследования было проверить, будет ли склонность к рискованному поведению коррелировать с большим размером тела и яркостью окраски у самцов вида Nothobranchius guentheri в соответствии с гипотезой синдрома темпа жизни. Агрессивность, смелость и исследовательскую активность оценивали в лаборатории в серии поведенческих тестов. Анализ устойчивости разных форм поведения, их корреляции между собой и с морфологическими признаками провели с использованием байесовских моделей.
Агрессивное поведение и смелость статистически значимо воспроизводились в последовательных тестах и были предсказуемыми чертами персональности самцов, в отличие от исследовательской активности. Яркость окраски самца была связана с размером тела и агрессивным поведением. Более крупные самцы с более насыщенной и контрастной окраской демонстрировали более высокий уровень ритуализированной агрессии. При этом устойчивой связи между морфологическими признаками и смелостью обнаружено не было. Корреляция между агрессивностью и броскостью окраски у N. guentheri указывает на потенциальный эволюционный компромисс. Более агрессивные и ярко окрашенные самцы обладают конкурентным преимуществом в борьбе за территорию и доступ к самкам, но они же более заметны для хищников и чаще получают ранения во взаимодействиях с самцами-конкурентами.
Эволюционные компромиссы в жизненных циклах животных приводят к формированию взаимосвязанных комплексов поведенческих и морфологических признаков. В соответствии с гипотезой темпа жизни (pace-of-life syndrome hypothesis), у короткоживущих видов, обитающих в экстремальных и непредсказуемых условиях среды, такие связи будут выражены особенно сильно. Эти виды вкладывают больше ресурсов в быстрое размножение, поэтому для них характерны ускоренный рост, раннее половое созревание и высокая скорость обмена веществ. Рискованное поведение при этом позволяет особям монополизировать ресурсы и доступ к половым партнерам, однако увеличивает энергетические затраты организма и связано с повышенным риском гибели от хищников и агрессивных взаимодействий. Помимо поведения, важной составляющей синдрома темпа жизни являются размер тела и яркая окраска. Они служат индикаторами быстрого роста, агрессивности и социального доминирования, но одновременно делают особь более заметной для хищников и соперников.
Ученые из Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН (ИПЭЭ РАН) проверили гипотезу темпа жизни на модели африканских короткоцикловых рыб рода Nothobranchius. Эти рыбы обитают в мелководных водоемах саванн, пересыхающих с наступлением сухого сезона, где продолжительность жизни взрослых особей длится всего несколько месяцев. Самцы этих рыб ярко окрашены, агрессивно охраняют территорию и чаще, чем самки, становятся жертвами хищников. Задачей исследования было проверить, будет ли склонность к рискованному поведению коррелировать с большим размером тела и яркостью окраски у самцов вида Nothobranchius guentheri в соответствии с гипотезой синдрома темпа жизни. Агрессивность, смелость и исследовательскую активность оценивали в лаборатории в серии поведенческих тестов. Анализ устойчивости разных форм поведения, их корреляции между собой и с морфологическими признаками провели с использованием байесовских моделей.
Агрессивное поведение и смелость статистически значимо воспроизводились в последовательных тестах и были предсказуемыми чертами персональности самцов, в отличие от исследовательской активности. Яркость окраски самца была связана с размером тела и агрессивным поведением. Более крупные самцы с более насыщенной и контрастной окраской демонстрировали более высокий уровень ритуализированной агрессии. При этом устойчивой связи между морфологическими признаками и смелостью обнаружено не было. Корреляция между агрессивностью и броскостью окраски у N. guentheri указывает на потенциальный эволюционный компромисс. Более агрессивные и ярко окрашенные самцы обладают конкурентным преимуществом в борьбе за территорию и доступ к самкам, но они же более заметны для хищников и чаще получают ранения во взаимодействиях с самцами-конкурентами.
“Полученные результаты показывают, что даже у видов с коротким жизненным циклом, обитающих в экстремальных условиях среды, синдром темпа жизни охватывает не все предлагаемые гипотезой характеристики. В единый комплекс объединились агрессивное поведение и окраска тела, тогда как исследовательская активность оказалась вне этой связи, а смелость была связана с агрессией только на уровне тенденции”, - рассказала Татьяна Демидова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник ИПЭЭ РАН