Много, это понятно каждой маме, но ученые только сейчас узнали, сколько именно. В ходе исследования, опубликованного в журнале Science, австралийские ученые подсчитали, что человеческая беременность за девять месяцев требует почти 50000 диетарных калорий, что значительно больше, чем считалось ранее.
Предыдущие оценки были ниже, потому что обычно предполагалось, что большая часть энергии, связанной с беременностью, поступает в плод, который относительно мал, но Дастин Маршалл (Dustin Marshall), эволюционный биолог из Университета Монаша, со своими студентами обнаружили, что энергия, запасаемая в тканях плода, составляет лишь около четырёх процентов общих энергетических затрат во время беременности, остальные 96% - это дополнительное топливо, необходимое организму будущей матери.
Это открытие стало результатом многолетних исследований доктора Маршалла в области метаболизма. Разным видам животных приходится удовлетворять разные потребности в энергии.
Например, теплокровные млекопитающие способны поддерживать постоянную температуру тела и оставаться активными даже при понижении окружающей температуры, но у теплокровности есть и недостатки - для поддержания высокого уровня метаболизма организму приходится постоянно «подпитывать печь». Холоднокровные же, например, змеи могут неделями обходиться без еды.
Доктор Маршалл задался целью посчитать всю энергию, потребляемую разными видами животных за всю жизнь, и понял, что большинство самок вынуждены питать не только свой организм, но и вкладывать дополнительную энергию в потомство.
Начав изучать уже имеющиеся данные об энергозатратах на потомство, он не смог найти твердых цифр. Некоторые исследователи предполагали, что косвенные затраты - то есть энергия, которую самки тратят на подпитку собственного организма во время беременности, - составляют всего 20% от прямых затрат энергии на рост ребенка, но доктор Маршалл в это не поверил.
Вместе со своими студентами он решил самостоятельно оценить затраты. Они изучили научную литературу в поисках информации о том, сколько энергии вкладывается в ткани каждого потомства, а также изучили вопрос общего уровня метаболизма самок во время беременности, который оценивают, измеряя количество потребляемого ими кислорода.
«Учёные просто собирали данные по разным видам, которые никто не объединил», - говорит доктор Маршалл.
Обобщив эти данные, Маршал оценил затраты на воспроизводство 81 вида, от насекомых до змей и коз. Выяснилось, что размер животного заметно влияет на количество энергии, потребующейся для производства потомства. Например, микроскопическому животному коловратке требуется менее одной миллионной доли калории, чтобы произвести на свет одно потомство, а белохвостой лани - более 112000 калорий.
Подпишитесь на наш Телеграм и первым узнавайте о новых публикациях.
Особенности метаболизма вида также играют определенную роль. Теплокровные млекопитающие расходуют в три раза больше энергии, чем рептилии и другие холоднокровные животные того же размера.
Самым большим сюрпризом стало то, что у многих видов косвенные затраты на беременность превышают прямые. Наиболее экстремальные результаты у млекопитающих - в среднем только 10% энергии, затраченной самкой млекопитающего во время беременности, уходило на потомство.
«Это меня потрясло», - признаётся доктор Маршалл. «Мы много раз возвращались к источникам, потому что такая цифра казалась поразительно высокой, если исходить из теоретических ожиданий».
Дэвид Резник (David Reznick), эволюционный биолог из Калифорнийского университета в Риверсайде, не принимавший участия в данной работе, тоже был поражен величиной косвенных энергозатрат, но еще больше его удивило то, что команда доктора Маршалла была первой, кто установил эти цифры.
Исследование дает подсказку на предмет того, почему у некоторых видов косвенные затраты выше, чем у других. Откладывающие яйца змеи расходуют гораздо меньше косвенной энергии, чем живородящие. Логично: живородящим приходится поддерживать эмбрионы, пока они растут внутри их тела, в то время как яйцекладущие матери быстрее избавляются от энергопоедающего плода.
Возможно, существует ещё ряд причин, по которым млекопитающие при беременности несут столь высокие косвенные расходы. Например, многие виды строят плаценту для передачи питательных веществ своим эмбрионам. Доктор Маршалл подозревает, что люди платят особенно высокую цену, потому что беременность у них длится дольше, чем у большинства млекопитающих.
Пригодится: Простейшая ошибка, из-за которой вы чувствуете себя на 10 лет старше
По словам доктора Маршалла полученные результаты могут также объяснить, почему самки млекопитающих вкладывают столько усилий в уход за потомством после рождения: ведь они тратят столько сил во время беременности. «У них уже есть огромные невозвратные затраты», - смеётся он.
Автор: Carl Zimmer
Перевод: Виктор Трибунский
Источник