science >> Wetenschap >  >> Biologie

Waar voedsel beperkt is, guppy-moeders dragen hun jongen langer

Twee pasgeboren guppy's uit de Aripo-rivier in Trinidad vertonen duidelijke verschillen in de volwassenheid van hun skeletten:de guppy van stroomopwaarts (boven), die langer in de zwangerschap doorbrachten, heeft meer volwassen botontwikkeling zoals aangegeven door donkerdere kleuring dan de guppy van stroomafwaarts, die eerder in volwassenheid werd geboren. Afbeeldingen niet op schaal. Krediet:Kies et. al.

Trinidadiaanse guppy-mama's kunnen geen links naar zwangerschapsblogs of kopieën van zwangerschapsboeken ruilen, toch heeft de evolutie hen desalniettemin meester-strategen van het krijgen van kinderen gemaakt. Een nieuwe studie toont aan dat guppy's die met zo weinig roofdieren leven dat de belangrijkste overlevingsuitdaging het slopen voor beperkt voedsel is, krijgen hun jongen langer, zodat ze volwassener worden geboren en beter in staat zijn om te strijden voor hun maaltijden.

Bovendien, de guppy's verlengen hun draagtijd tijdens de exacte periode waarin hun nakomelingen hun voedingscapaciteiten het snelst volwassen worden, zei hoofdauteur Terry Dial, een postdoctoraal onderzoeker in ecologie en evolutionaire biologie aan de Brown University. Die timing maximaliseert het voordeel van het uitstellen van de geboorte.

De studie beantwoordt een grote vraag in de evolutionaire biologie - het belang van hoe iemand geboren wordt voor de loop van de levensgeschiedenis - en geeft een voorbeeld van hoe evolutie sleutelkenmerken in de levensgeschiedenis van organismen aanpast, Bel zei.

"Een moeder krijgt veel waar voor haar geld in termen van hoeveel meer van een organisme ze in de wereld brengt door gewoon het bedrag van de investering met een bescheiden 10 of 15 procent te verhogen, " zei Dial, wiens onderzoek verschijnt in Proceedings van de Royal Society B , een tijdschrift van de Royal Society. "Het geproduceerde organisme bevindt zich bijna in het volwassen stadium."

Guppy's opvoeden

De populaties guppy's die de bergrivieren van Trinidad bewonen, evolueren in in wezen twee verschillende omgevingen. Lager op de berghelling, ze worden geconfronteerd met hoge predatie (HP), en onderzoek heeft aangetoond dat guppy-moeders in die situaties de kansen spelen door vaker meer nakomelingen te krijgen. Maar die baby's worden kleiner en minder volwassen geboren. Hoger op, boven de watervallen, er zijn veel minder roofdieren, wat betekent dat veel meer guppy's strijden om lekkere algen en diatomeeën. In die lage predatie (LP) omgevingen, moeders produceren minder maar grotere nakomelingen, en elk ei heeft een beetje meer dooier. Eerder dit jaar in Wetenschappelijke rapporten , Dial en collega's toonden aan dat de grotere guppy's in de LP-omgevingen volwassener worden geboren, met meer bot en minder kraakbeen in hun skelet, sterkere spieren en mobielere monden om voedsel van rotsen te schrapen.

In de nieuwe studie Dial en co-auteurs beantwoorden de vraag hoe de LP-guppies uiteindelijk volwassener worden geboren. Er waren drie hoofdmogelijkheden, Bel zei. Misschien rijpten LP-guppy's sneller dan HP-guppy's. Misschien begonnen LP-guppy's eerder te rijpen dan HP-guppy's. Of misschien rijpen de LP- en HP-guppies tegelijkertijd en in hetzelfde tempo, maar de LP-guppy's worden pas later in dat groeitraject geboren.

Er achter komen, ze hebben de bot- en spierontwikkeling van monsters van LP- en HP-guppy's eerder nauwkeurig gemeten, bij en na de geboorte. Die aanpak stelde hen in staat om eventuele verschillen te zien in wanneer guppy's begonnen te rijpen, hoe lang ze zwanger waren en hoe snel ze volwassen werden.

Uit de metingen bleek dat HP- en LP-guppy's tegelijkertijd begonnen te rijpen en in hetzelfde tempo rijpten. Dezelfde botten en spieren rijpten in dezelfde volgorde, te. Wat verschilde, is dat LP-guppy's ongeveer 10 procent later werden geboren binnen een tijdsbestek waarin alle guppy's het grootste deel van deze musculoskeletale rijping hebben ondergaan. LP-guppy's worden geboren met ongeveer 70 procent van hun skelet als bot, bijvoorbeeld, terwijl HP-guppy's worden geboren met ongeveer 20 procent van hun skelet als bot.

Het is alsof de evolutie LP-guppy-moeders vertelt dat als ze tijdens deze kritieke fase nog een beetje langer volhouden, hun kinderen zullen veel beter voorbereid worden om aan voedsel te komen. Uiterlijk 30 dagen na de geboorte, de HP- en LP-guppy's zijn niet te onderscheiden in hun volwassenheid, Wijzerplaat gevonden.

Het stadium van de nakomelingen is belangrijk

Dial merkte op dat voor verschillende organismen, volwassenheid bij de geboorte zou de eerste eigenschap kunnen zijn waarop natuurlijke selectie inwerkt, het kan dus de eigenschap zijn die de toon zet voor anderen, inclusief leeftijd bij eerste reproductie en levensduur.

"Bij guppy's, een nakomeling die groter is geboren, heeft de neiging om alle kenmerken van de levensgeschiedenis aan te nemen die samengaan met het fenotype met lage predatie, Dial zei. "Ze beginnen zich voor het eerst voort te planten op oudere leeftijd, ze planten zich minder vaak voort en steken meer energie in het onderhoud van hun eigen lichaam. Het is een kritieke fase en een die naar mijn mening de grotere paraplu van levensgeschiedeniskenmerken in het algemeen kan informeren."

In de rivieren van Trinidad, minstens, misschien gaat het erom hoe mama je heeft opgevoed.