stringtranslate.com

Помощники в гнезде

Четыре птицы-апостола ( Struthidea cinerea ) из кооперативной гнездовой группы.

Помощники в гнезде — термин, используемый в поведенческой экологии и эволюционной биологии для описания социальной структуры, в которой молодые особи и половозрелые подростки одного или обоих полов остаются в ассоциации со своими родителями и помогают им выращивать последующие выводки или пометы , вместо того, чтобы рассеиваться и начинать воспроизводиться самостоятельно. [1] Это явление было впервые изучено у птиц , где оно встречается чаще всего, но оно также известно у животных из многих различных групп, включая млекопитающих и насекомых . Это простая форма кооперативного размножения . Эффект помощников обычно сводится к чистой выгоде, однако выгоды не равномерно распределяются между всеми помощниками или между всеми видами, которые демонстрируют такое поведение. [2] Существует несколько предложенных объяснений поведения, но его изменчивость и широкие таксономические проявления приводят к одновременно правдоподобным теориям. [3]

Термин «помощник» был придуман Александром Скатчем в 1935 году [1] и определен более тщательно в 1961 году в контексте птиц как «птица, которая помогает в гнездовании особи, не являющейся ее партнером, или кормит или иным образом ухаживает за птицей любого возраста, которая не является ни ее партнером, ни ее зависимым потомством». Термин критиковали как антропоморфный , но он остается в употреблении. [4] Другие термины, используемые, особенно в отношении млекопитающих, в зависимости от конкретных контекстов, — это нематьенская (забота, осуществляемая кем-то, кроме матери), аллопатернатная (забота, осуществляемая кем-то, кроме родителей), кооперативная (забота, осуществляемая помощниками, не участвующими в размножении) и общинная (забота, осуществляемая другими самками, участвующими в размножении) забота. [5]

Примеры

Это встречается у трех-восьми процентов видов птиц по всему миру (оценки различаются), но гораздо чаще встречается в Австралии и Южной Африке . [6] [7] Виды птиц, у которых встречается такое поведение, включают домового воробья , камышницу , желудевого дятла [8] и птицу -апостола . Люди , дамарландские слепыши и сурикаты являются примерами млекопитающих, которые демонстрируют такое поведение. [5] Это также наблюдается у ряда видов пчел, таких как пчелы-плотники (обратите внимание , что это отличается от поведения европейской медоносной пчелы , у которой рабочие пчелы бесплодны и неспособны к размножению).

Эволюция

Было выдвинуто три объяснения появления помощников в гнезде; они не являются взаимоисключающими, и для каждого конкретного вида потребуется исследование точных выгод и издержек, чтобы увидеть, какая комбинация этих факторов могла способствовать эволюции помощи. [3]

Заблуждения

Хотя часто предполагается, что помощники не являются размножающимися, молекулярные данные свидетельствуют о том, что это может произойти, и термин «вторичный помощник» иногда используется в этом случае для обозначения помощников, которые спариваются с потомством пары, которой оказывается помощь, или не являются его родственниками. Термин «первичный помощник» используется для более распространенного случая, когда помощник является потомством пары и не участвует в спаривании. [10] Внепарные партнеры выбираются самками, и затем они вносят вклад в заботу о потомстве, которое может быть произведено ими. [11]

Молодь, живущая в ассоциации со своими родителями, не может автоматически считаться помощниками. У ряда видов, таких как лограннеры [12] и сибирская сойка , молодые особи остаются на родительской территории, но никогда не помогают кормить птенцов. Однако объяснение отсроченного преимущества ассоциации молодых особей с родителями все еще может работать при отсутствии эффективной помощи, тогда как объяснение родственного отбора не может.

Сопутствующие эффекты

Репродуктивный успех

Влияние на репродуктивный успех может быть, но не всегда положительным, и сила этой положительной корреляции варьируется в зависимости от вида. Иногда энергетические выгоды для производителей, вместо того чтобы вкладываться в улучшение репродуктивной эффективности, используются для компенсации снижения репродуктивной эффективности. [13] Однако у многих видов выживаемость птенцов увеличивается за счет инвестиций в помощников. [14] Дополнительные преимущества репродуктивного успеха включают лучшее качество потомства, [14] и иммунный ответ птенцов . [15]

Родительские инвестиции

Помощники в гнезде могут обеспечить выгодную пластичность в объеме инвестиций, которые родители должны вкладывать в яйца и птенцов. Присутствие помощников может быть связано с более низкими инвестициями, поскольку на помощников можно положиться в обеспечении определенных элементов ухода и воспитания. [13] Например, у великолепного расписного малюра гнезда с помощниками демонстрируют разные средние размеры яиц, чем гнезда без помощников. [16] Эту пластичность можно увидеть в отношении изменения климатических условий. В неблагоприятных условиях родителям-самкам необходимо поддерживать высокие инвестиции в яйца, но в благоприятных условиях инвестиции в яйца матерей снижаются, поскольку помощники могут помочь с частью нагрузки по уходу. У великолепных расписных малюров с помощниками в гнезде средние размеры яиц увеличиваются в сухих и жарких условиях и уменьшаются в более холодных условиях по сравнению с гнездами без помощников. [16]

Изменчивость помощников

Как правило, помощники приносят родителям, воспитывающим потомство, чистую выгоду, но эта выгода не обязательно распределяется равномерно. Может быть неравномерное распределение выгод между видами или даже между полами внутри вида. [2] Выгоды, предоставляемые одним полом, могут сильнее колебаться в зависимости от различных факторов, таких как доступность пищи. У желудевых дятлов , в то время как помощники обоих полов приносят относительно одинаковую выгоду для репродуктивного успеха, поведение самцов-помощников колеблется. Это колебание зависит от размера недавних урожаев желудей. Большие урожаи желудей приводят к усилению поведенческих эффектов от самцов-помощников, таких как более высокие показатели ухода за зернохранилищем и времени, проведенного на домашней территории. [2]

Преимущества и последствия для помощников

Помощники часто также выигрывают от присоединения к размножающейся паре. После неудачного размножения молодые особи могут присоединиться к размножающимся парам, чтобы стать помощниками. Решив стать помощниками, будучи еще молодыми и имея плохие перспективы размножения, помощники могут выиграть от повышения уровня выживаемости. [17] Компромиссом этого повышения уровня выживаемости по сравнению с не-помощниками является то, что их успешный уровень размножения после того, как они стали помощниками, снижается по сравнению с не-помощниками. [17]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ аб Скутч, AF (1935). «Помощники в гнезде» (PDF) . Аук . 52 (3): 257–273. дои : 10.2307/4077738. JSTOR  4077738.
  2. ^ abc Koenig, Walter D.; Walters, Eric L.; Barve , Sahas (2019). «Помогает ли помощь в гнезде? Случай с желудевым дятлом». Frontiers in Ecology and Evolution . 7. doi : 10.3389/fevo.2019.00272 . ISSN  2296-701X.
  3. ^ ab Дикинсон, Дж. Л.; Хэтчвелл, Б. Дж. (2004) «Последствия помощи для приспособленности» в книге «Экология и эволюция кооперативного размножения у птиц » Уолтера Д. Кенига, Дженис Л. Дикинсон. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-53099-6 
  4. ^ Браун, Дж. Л. (1978). «Системы коллективного размножения птиц». Annu. Rev. Ecol. Syst . 9 : 123–155. doi :10.1146/annurev.es.09.110178.001011.
  5. ^ ab Rosenbaum, Stacy; Gettler, Lee T. (2018). «С небольшой помощью друзей (и семьи) часть I: экология и эволюция нематьинского ухода у млекопитающих». Physiology & Behavior . 193 (Pt A): 1–11. doi : 10.1016/j.physbeh.2017.12.025 . PMID  29933836. S2CID  49380840.
  6. ^ Джетц, Уолтер; Рубенштейн, Дастин Р. (2011). «Экологическая неопределенность и глобальная биогеография кооперативного размножения птиц». Current Biology . 21 (1): 72–78. doi : 10.1016/j.cub.2010.11.075 . PMID  21185192.
  7. ^ Макмахон ТА и Финлейсон, Б. (1992) Глобальный сток: континентальные сравнения годовых потоков и пиковых расходов , Catena Verlag, ISBN 3-923381-27-1 
  8. ^ Koenig, Walter D.; Walters, Eric L. (2012-01-01). «Высиживание, обеспечение и компенсационная забота у кооперативно размножающегося желудевого дятла». Behavioral Ecology . 23 (1): 181–190. doi : 10.1093/beheco/arr172 . ISSN  1465-7279.
  9. ^ Wiley, RH; Rabenold, KN (1984). «Эволюция кооперативного размножения путем отложенной реципрокности и очередей за благоприятные социальные позиции» (PDF) . Эволюция . 38 (3): 609–621. doi :10.2307/2408710. JSTOR  2408710. PMID  28555990. Архивировано из оригинала (PDF) 2010-06-17.
  10. ^ Лигон, Дж. Д.; Берт, Д. Б. (2004) «Эволюционное происхождение» в книге «Экология и эволюция кооперативного размножения у птиц» Уолтера Д. Кенига, Дженис Л. Дикинсон. Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-53099-6 
  11. ^ Рубенштейн, DR (2007). «Выбор самкой внепарного партнера в кооперативном селекционере: обмен секса на помощь и увеличение гетерозиготности потомства». Труды Королевского общества B. 274 ( 1620): 1895–1903. doi :10.1098/rspb.2007.0424. PMC 2270931. PMID  17526455 . 
  12. ^ Фрит, CB, Фрит, Д.В. и Янсен, А. (1997). «Биология гнездования Chowchilla Orthonyx spaldingii (Orthonychidae)». Эму . 97 : 18–30. дои : 10.1071/MU97002.{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  13. ^ ab Manica, Lilian Tonelli; Marini, Miguel Ângelo (2012-01-01). «Помощники в гнезде белополосой танагры Neothraupis fasciata приносят пользу самцам-производителям, но не увеличивают репродуктивный успех». Journal of Ornithology . 153 (1): 149–159. doi :10.1007/s10336-011-0718-x. ISSN  2193-7206. S2CID  16198295.
  14. ^ ab Cusick, Jessica A.; de Villa, Miguel; DuVal, Emily H.; Cox, James A. (2018-02-23). ​​«Как помогают помощники? Вклад помощников на протяжении всего цикла гнездования у кооперативно размножающихся буроголовых поползней». Поведенческая экология и социобиология . 72 (3): 43. doi :10.1007/s00265-018-2470-1. ISSN  1432-0762. S2CID  4702911.
  15. ^ Валенсия, Хулиана; Солис, Елена; Сорчи, Габриэле; де ла Круз, Карлос (2006-07-01). «Положительная корреляция между помощниками в гнезде и иммунным ответом птенцов у кооперативно размножающейся птицы». Поведенческая экология и социобиология . 60 (3): 399–404. doi :10.1007/s00265-006-0179-z. ISSN  1432-0762. S2CID  1898846.
  16. ^ ab Langmore, NE; Bailey, LD; Heinsohn, RG; Russell, AF; Kilner, RM (2016-11-30). "Инвестиции в размер яиц у великолепных расписных малюров: эффекты помощников модулируются климатом". Труды Королевского общества B: Биологические науки . 283 (1843): 20161875. doi :10.1098/rspb.2016.1875. PMC 5136590. PMID  27903872 . 
  17. ^ ab McGowan, Andrew; Hatchwell, Ben J.; Woodburn, Richard JW (2003). «Влияние помогающего поведения на выживание молодых и взрослых длиннохвостых синиц Aegithalos caudatus». Журнал экологии животных . 72 (3): 491–499. doi : 10.1046/j.1365-2656.2003.00719.x . ISSN  1365-2656. S2CID  86529823.