В исследовании, проведенном Университетом штата Мичиган и Университетом Гвельфа (Канада), исследователи впервые показали, как самки используют социальные сигналы, чтобы правильно подготовить свое потомство к жизни вне гнезда. Результаты, опубликованные в текущем выпуске журнала Science, подтверждают, что матери красных белок увеличили выработку гормона стресса во время беременности, что увеличило размер и шансы на выживание их детенышей.
«Естественный отбор способствует более быстрому росту потомства, и самки рыжих белок реагируют соответствующим образом, увеличивая шансы на выживание своих детенышей», — сказал Бен Данцер, ранее работавший на факультете зоологии МГУ, а теперь научный сотрудник Кембриджского университета (Великобритания). "Удивительно, но белки могли производить это более быстрорастущее потомство, даже если у них не было доступа к дополнительным пищевым ресурсам."
Чтобы доказать, что наличие продуктов питания не всегда является универсальной переменной, влияющей на динамику населения, потребовались настоящие командные усилия.
Он добавил, что к этим открытиям привели в равной степени полевая физиология, экспериментальная экология и лонгитюдные исследования естественного отбора.
Команда основала большую часть своего исследования на проекте Kluane Red Squirrel Project, 22-летнем исследовании североамериканских красных белок, живущих на Юконе, под руководством исследователей из Университета Альберты (Канада), Университета Гуэлфа и Макгилла (Канада). В полевых условиях исследователи использовали записи территориальных вокализаций или хрипов, чтобы создать иллюзию большой популяции белок.
Самки отреагировали на повышенное волнение, вырабатывая больше гормонов стресса во время беременности, и их щенки росли быстрее.
Данцер вместе с Эми Ньюман из Университета Гвельфа также манипулировали уровнями гормонов стресса у матерей, чтобы окончательно показать, что гормоны стресса были причиной более высоких темпов роста их щенков.
«Несмотря на широко распространенное мнение, что стресс — это плохо, наше исследование показывает, что высокий уровень гормона стресса у матерей действительно может помочь их потомству», — сказал Данцер.
Исследование также показало, что эти изменения были немедленными, а не происходили в течение нескольких поколений, сказал Эндрю МакАдам из Университета Гвельфа.
«Когда плотность населения высока, выживает только самое быстрорастущее потомство», — сказал Макадам, который руководил Данцером, когда они оба учились в МГУ. «Наше исследование также показало, что вместо того, чтобы просто демонстрировать запаздывающую реакцию на изменения окружающей среды, красные белки могут предвидеть изменения окружающей среды, используя сигналы, которые они улавливают во время беременности."
Затем белки могут вносить коррективы в свое потомство, что позволяет щенкам лучше выжить, добавил он.
Хотя исследователи обнаружили, что самки белок могут использовать гормоны, чтобы помочь своему потомству в раннем возрасте, щенкам может не повезти в долгосрочной перспективе. Потомство, рожденное в эти годы с высокой плотностью населения, не живет так долго.
Это говорит о том, что их успешный ранний спринт сжигает несколько спичек, которые помогли бы им в марафоне жизни.
Дополнительные исследователи, которые внесли свой вклад в эту статью, включают: Руди Бунстра, Университет Торонто; Руперт Пальме, Университет ветеринарной медицины (Австрия); Стэн Бутин, Университет Альберты; и Мюррей Хамфрис из Университета Макгилла.
Исследование частично финансировалось Национальным научным фондом.