Een nieuwe studie gepubliceerd in Science en onder leiding van biologen van de Monash University blijkt dat de energiekosten van de voortplanting veel hoger zijn dan eerder werd aangenomen.

Het onderzoek, geleid door Dr. Samuel C Ginther van de School of Biological Sciences, daagt lang gekoesterde aannames over de energiedynamiek van reproductie en de implicaties daarvan voor de evolutie van de levensgeschiedenis uit.

Uit het onderzoek bleek dat de energie die ouders in de voortplanting investeren niet alleen de energie omvat die in de nakomelingen zelf zit (directe kosten), maar ook de energie die wordt besteed om ze te produceren en te vervoeren (indirecte kosten). Bij de meeste soorten overtreffen de indirecte kosten, zoals de metabolische belasting van de zwangerschap, de directe kosten.

Het onderzoeksteam analyseerde gegevens van 81 metazoans, variërend van raderdiertjes tot mensen, om de totale energiekosten van de voortplanting en de componenten ervan te schatten. Deze alomvattende aanpak biedt een nieuw raamwerk voor het begrijpen van de energiedynamiek van de voortplanting bij een breed scala aan dieren.

Hoewel wetenschappers de directe energiekosten die met nakomelingen gepaard gaan (zoals de energie die wordt gebruikt om ze te creëren en te voeden) hebben begrepen, worden de indirecte kosten – de metabolische belasting van zwangerschap en ouderlijke zorg – grotendeels over het hoofd gezien. Uit dit nieuwe onderzoek blijkt dat deze indirecte kosten enorm kunnen zijn.

Bij zoogdieren gaat bijvoorbeeld slechts ongeveer 10% van de energie die voor de voortplanting wordt gebruikt naar de nakomelingen zelf. Maar 90% wordt besteed aan het metabolisch veeleisende proces van de zwangerschap. Mensen hebben, vanwege hun lange zwangerschappen, enkele van de hoogste indirecte kosten, die oplopen tot ongeveer 96%.

"De resultaten waren verrassend", zei Dr. Ginther. "We ontdekten dat voor veel dieren de energie die wordt besteed aan het simpelweg dragen en verzorgen van nakomelingen vóór de geboorte veel groter is dan de energie die in de nakomelingen zelf wordt geïnvesteerd", zei hij.

"Deze bevindingen hebben belangrijke implicaties voor het begrip van hoe dieren evolueren en zich aanpassen aan hun omgeving. Ze roepen ook zorgen op over de mogelijke impact van klimaatverandering op het reproductieve succes van soorten, omdat uit het onderzoek blijkt dat indirecte kosten bijzonder gevoelig zijn voor temperatuurschommelingen." /P>

Uit de studie bleek dat zoogdieren meer energie besteden aan de voortplanting dan ectothermen (amfibieën, reptielen, vissen, enz.), waarbij de indirecte kosten ongeveer 90 procent van hun totale reproductieve energieverbruik vertegenwoordigen, terwijl levendbarende ectothermen hogere indirecte kosten ervoeren in vergelijking met het leggen van eieren. soort.

"De studie verandert fundamenteel ons begrip van de energiedynamiek van de voortplanting en de diepgaande impact ervan op de energiestromen van een organisme", zegt co-onderzoeksauteur professor Dustin Marshall, eveneens van de Monash University School of Biological Sciences.

"De studie benadrukt ook de gevoeligheid van reproductieve energiekosten voor de opwarming van de aarde, vooral bij ectothermen", zei hij.

"Warmere temperaturen kunnen de stofwisselingssnelheid verhogen, waardoor mogelijk de indirecte reproductiekosten stijgen. Dit zou kunnen leiden tot kleinere nakomelingen en gevolgen kunnen hebben voor de aanvulling van de bevolking in een opwarmende wereld."

Meer informatie: Samuel C. Ginther et al, Metabolische belasting en de kosten van metazoïsche voortplanting, Wetenschap (2024). DOI:10.1126/science.adk6772

Journaalinformatie: Wetenschap

Aangeboden door Monash University