Ny forskning viser de sande omkostninger ved reproduktion i hele dyreriget

En ny undersøgelse offentliggjort i Science og ledet af Monash University-biologer afslører, at energiomkostningerne ved reproduktion er langt større end tidligere antaget.

Forskningen, ledet af Dr. Samuel C Ginther fra School of Biological Sciences, udfordrer langvarige antagelser om reproduktionens energidynamikker og dens implikationer for livshistoriens udvikling.

Undersøgelsen viste, at den energi, som forældre investerer i reproduktion, ikke kun inkluderer energien i afkommet selv (direkte omkostninger), men også den energi, der bruges på at producere og bære dem (indirekte omkostninger). Hos de fleste arter overstiger indirekte omkostninger, såsom den metaboliske belastning ved graviditet, de direkte omkostninger.

Forskerholdet analyserede data fra 81 metazoer, lige fra hjuldyr til mennesker, for at estimere de samlede energiomkostninger ved reproduktion og dens komponenter. Denne omfattende tilgang giver en ny ramme til forståelse af energidynamikken i reproduktion på tværs af en bred vifte af dyr.

Mens videnskabsmænd har forstået de direkte energiomkostninger forbundet med afkom (som den energi, der bruges til at skabe og nære dem), er de indirekte omkostninger - den metaboliske belastning af graviditet og forældrepleje - stort set blevet overset. Denne nye forskning afslører, at disse indirekte omkostninger kan være enorme.

For eksempel hos pattedyr går kun omkring 10 % af den energi, der bruges til reproduktion, ind i afkommet selv. Men 90% bruges på den metabolisk krævende proces med graviditet. Mennesker har med deres langvarige graviditeter nogle af de højeste indirekte omkostninger og når op på omkring 96 %.

"Resultaterne var overraskende," sagde Dr. Ginther. "Vi fandt ud af, at for mange dyr opvejer den energi, der bruges på blot at bære og pleje afkom før fødslen, langt den energi, der investeres i afkommet selv," sagde han.

"Disse resultater har betydelige konsekvenser for forståelsen af, hvordan dyr udvikler sig og tilpasser sig deres miljøer. De rejser også bekymringer om den potentielle indvirkning af klimaændringer på arternes reproduktive succes, da undersøgelsen fandt, at indirekte omkostninger er særligt følsomme over for temperaturudsving."

Undersøgelsen viste, at pattedyr bruger mere energi på reproduktion end ektotermer (padder, krybdyr, fisk osv.), med indirekte omkostninger, der repræsenterer cirka 90 procent af deres samlede reproduktionsenergiforbrug, mens levendebærende ektotermer oplevede højere indirekte omkostninger sammenlignet med æglægning art.

"Undersøgelsen ændrer fundamentalt vores forståelse af reproduktionens energidynamikker og dens dybtgående indvirkning på en organismes energistrømme," sagde medstudieforfatter professor Dustin Marshall, også fra Monash University School of Biological Sciences.

"Undersøgelsen fremhæver også følsomheden af ​​reproduktive energiomkostninger over for global opvarmning, især i ektotermer," sagde han.

"Varmere temperaturer kan øge metaboliske hastigheder, hvilket potentielt øger de indirekte omkostninger ved reproduktion. Dette kan føre til mindre afkom og have konsekvenser for befolkningsgenopfyldning i en opvarmende verden."

Flere oplysninger: Samuel C. Ginther et al., Metaboliske belastninger og omkostningerne ved metazo-reproduktion, Science (2024). DOI:10.1126/science.adk6772

Journaloplysninger: Videnskab

Leveret af Monash University