Исследователи из Оксфордского университета и университета Теннесси создали математическую модель, определяющую эволюционную цену поедания потомков. Оказалось, что при перенаселении такое поведение благоприятно сказывается на выживании оставшегося молодняка. В некотором смысле это можно назвать заботой о потомстве. Это верно по крайней мере для видов, откладывающих яйца.
Модель учёные тестировали на помацентровой рыбе Stegastes leucostictus. У этого вида множество особей откладывает икру в одном месте — так её проще охранять. С другой стороны, тесное расположение икринок приводит к тому, что каким-то из них не хватает кислорода, а инфекции, если они появяляются, распространяются быстрее, чем среди рассеянных в пространстве яиц.
Известно, что самцы Stegastes leucostictus чаще едят икру, которую охраняют, если в воде низкое содержание кислорода. Отсюда родилось предположение, что каннибализм в данном случае позволяет повысить выживаемость оставшихся потомков за счёт снижения плотности их проживания.
Эту гипотезу учли в разработанной математической модели. В ней гипотетическая Stegastes leucostictus имела «ген каннибализма», но была частью популяции особей без такого гена. Симуляции показали, что в ряде ситуаций мутант-каннибал действительно оставляет больше потомков несмотря на то, что сам же его несколько сокращает. Такое происходило, если поедание собственной икры давало родителям дополнительные калории к обычному рациону, а ещё — и это показали впервые — когда сохранение плотности расположения яиц на прежнем уровне приводило к нехватке ресурсов для их развития или даже для поддержания жизни уже имеющихся взрослых особей. Таким образом, «прореживание» родителями собственной икры выступало в роли своеобразной формы заботы о потомстве, так как оно повышало процент выживших мальков.
Возникает вопрос, зачем тогда производить избыточные количества икры, ведь проще отложить меньше икринок, чем затем поедать «ненужные». Тут авторы исследования напоминают, что рыба не может стопроцентно точно предугадать условия, в которых будет развиваться ее потомство, поэтому в ряде случаев его количество получается избыточным. Кроме того, далеко не все яйцекладущие (к ним мы относим и тех, кто мечет икру, хотя у икринок нет твердой оболочки) проявляют заботу о потомстве: нередко они уплывают сразу после того, как зародыши покидают их тело. Поэтому обсуждаемая математическая модель может быть верна не для всех организмов, её нужно тестировать и на других видах.
Научная статья с результатами исследования опубликована в журнале Frontiers in Ecology & Evolution.
Другие публикации по теме:
Окраска мальков может быть источником информации об эволюционных отношениях у рыб
Зародышевый каннибализм влияет на репродуктивный успех акул