Маленькие энергозатраты больших жуков

Ученые получили неожиданный урок от новозеландских жуков-долгоносиков. Как выяснилось, “боевое оружие” крупных самцов не требует от них дополнительных трат энергии.

На примере людей мы можем понять, насколько могут быть различны размеры особей одного пола и вида: непалец Чандра Бахадур Данги установил рекорд по “малорослости” - 54,6 см, а рост самого высокого человека в мире, турка Султана Кёсена, почти в пять раз больше - 2,52 метра. Команда из Смитсоновского института, Оклендского университета и Университета Аризоны убедилась, что самцы жуков одного вида тоже могут сильно отличаться по размерам, но при этом крупные особи не страдают от нарушений метаболизма.

Их исследование позволило также пролить свет на загадку эволюционной биологии - как крупные животные могут позволить себе значительные энергетические затраты на “выращивание” на своем теле непропорционально больших членов?

На данный момент науке известно около 350 000 видов жуков. Самцы новозеландских жирафов-долгоносиков, Lasiorhynchus barbicornis, считаются самыми длинными жуками в мире. Когда исследователи измерили разницу в весе самых маленьких и самых крупных жуков, оказалось, что самые крупные самцы в 30 раз больше самых маленьких. 

Этих жуков называют “жирафами” за длинную переднеспинку и маленкую голову. Крупный самец жука сражается за “даму сердца”, используя свою “жирафью шею” как копье, чтобы отбиваться от соперников, но при этом оплодотворить партнершу часто удается самому маленькому самцу, который в буквальном смысле проскальзывает между ногами “великана”, чтобы добраться до самки. Поскольку обе стратегии спаривания приводят к появлению потомства, в популяции сохраняются как большие, так и маленькие самцы.

Головы крупных самцов непропорционально больше, чем у их мелких собратьев. Чтобы вычислить, сколько энергии потребляют большие и маленькие самцы, ученые поместили подопытных в камеры и измерили их потребление кислорода.

Оказалось, что крупные самцы несут более низкие относительные метаболические затраты, потому что их “копья” состоят из хитина. Таким образом, большие самцы на самом деле тратят меньше энергии на поддержание своего непропорционально большого “оружия”, чем маленькие.

Источник: phys.org