Предыдущие исследования показали, что родители лысухи предпочитают кормить ярко украшенных птенцов, а не тех, чье оперение было изменено, чтобы сделать его менее ярким, что дает украшенным птенцам преимущество в выживании. Это родительское предпочтение в семьях может стимулировать эволюцию украшений у потомства, так же как выбор партнера самки может привести к появлению украшенных самцов в контексте полового отбора (классическим примером этого являются павлины).
Однако более ранние исследования не выяснили, почему родители лысухи в первую очередь предпочитают украшенных цыплят и чьи интересы в фитнесе обслуживаются орнаментом, сказал Брюс Лайон, профессор экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Крус и первый автор нового исследования, опубликованного 30 декабря в Proceedings of the National Academy of Sciences.
«Это интересный вопрос, потому что существуют теории о конфликте интересов между родителями и потомством, предполагающие, что это мог быть цыпленок, манипулирующий родителями, чтобы получить больше еды», – сказал Лайон. "Показав, что родители действительно заботятся о орнаменте, мы сосредоточили свое внимание в этом исследовании на естественных вариациях окраски цыплят."
На своих полевых участках в Британской Колумбии, Лион и соавтор Дайзабуро Шизука из Университета Небраски в Линкольне уже проводили исследования, которые включали сбор яиц из гнезд лысух и их вылупление в помещении. С помощью фотоспектрометра им удалось получить точные измерения цвета почти 1500 птенцов лысухи. Для каждого птенца они знали, из какой семьи он происходит, порядок откладывания и вылупления яиц, а также во многих случаях было ли это яйцо-паразит.
Лион провел годы, изучая птиц, откладывающих яйца в гнездах других птиц. Эта практика, получившая название «выводковый паразитизм», широко распространена среди лысух, при этом большинство самок откладывают яйца в гнезда других лысух в дополнение к кладке в собственном гнезде.
«Мы думали, что цыплята-паразиты могут быть более красочными, чтобы получить преимущество», – сказал Лион. "Вместо этого мы обнаружили, что паразиты на самом деле менее красочные.
Это был шок."
Ключевым открытием стало изучение окраски цыплят в зависимости от порядка их вылупления.
Лысуха откладывает около десяти яиц, по одному в день, и яйца вылупляются в том порядке, в котором они были отложены. Оказывается, чем позже вылупится птенец, тем он красочнее.
"Это говорит нам о том, что цыплята не могут контролировать свою окраску, потому что они не знают, где они находятся в порядке откладки.
Это материнский эффект, предположительно из-за того, что мама добавила больше каротиноидных пигментов в более поздние яйца ", – сказал Лайон.
Так зачем же мамашам-лысухам так отмечать своих цыплят?? Ответ кроется в жестокой репродуктивной стратегии американского лысака.
Лысухи откладывают много относительно мелких яиц, производя больше цыплят, чем может обеспечить корм в большинстве лет. В результате смертность цыплят чрезвычайно высока, примерно половина каждого выводка умирает от голода.
"Это очень эффективно для лысух, потому что производство их яиц не очень дорогое.
Сажая кладки оптимистичного размера, а затем отбирая выводок, чтобы привести его в соответствие с запасами корма, они всегда выращивают как можно больше цыплят », – сказал Лайон.
Выбраковка происходит в основном в течение первых десяти дней после вылупления яиц, когда родители не проявляют никаких предпочтений в кормлении, и кормят того цыпленка, который попадет к ним первым, когда у них будет еда. Первые вылупившиеся цыплята получают преимущество в росте, поэтому большая часть смертности приходится на вылупившихся позже цыплят.
Однако все меняется примерно через десять дней после вылупления последнего цыпленка.
В этот момент родители начинают контролировать распределение корма, чтобы убедиться, что оставшиеся в выводке коротышки получают достаточно еды, чтобы выжить. Каждый родитель выбирает любимца, которому будет отдано предпочтительное кормление, и эти любимые птенцы – самые яркие, позже вылупившиеся птенцы.
Между тем их более крупные, рано вылупившиеся братья и сестры терпят форму родительской агрессии, называемую взъерошением (встряхивание их за шею), чтобы они не заглатывали слишком много еды. Первоначально избранные цыплята намного меньше своих братьев и сестер, но дополнительное кормление позволяет им наверстывать упущенное, а иногда и превосходить других по массе.
"Самец и самка делят выводок, каждый родитель кормит только свою половину выводка, и каждый родитель также выбирает себе любимого. Цвет определяет, какой из них они выберут, поэтому орнамент может послужить сигналом, чтобы сказать им, какой цыпленок нуждается в наибольшей помощи », – пояснил Лайон. "Они начинают с создания неравномерного игрового поля, которое позволяет им отбраковывать выводок, а затем вмешиваются, чтобы выровнять поле. Оранжевое оперение, кажется, помогает им в этом."
Влияние порядка откладки на окраску также объясняет, почему яйца паразитов менее красочны.
Яйца, откладываемые самкой в чужом гнезде, являются первыми в ее последовательности откладывания, поэтому они получают наименьшее количество пигмента. Паразитическое откладывание яиц является оппортунистическим, поэтому самка может не знать, когда она формирует яйцо, будет ли она откладывать его в собственном или чужом гнезде.
"Это сложные птицы. Более 20 лет мы старались понять их репродуктивное поведение, и это еще один интересный аспект », – сказал Лайон.
Лайон описал родительские предпочтения в отношении украшенных птенцов в газете Nature 1994 года, а он и Шизука описали стратегии распределения корма родителей лысухи в статье Ecology Letters за 2013 год.
Новая работа была поддержана Национальным научным фондом, Национальным географическим обществом, Фондом Чепмена и Обществом Сигма Си.