Поїзд павича справжній гандикап Zoom Nature

Принцип інвалідності

Статевий відбір наполовину ґрунтується на уподобаннях жінок при виборі статевого партнера для спарювання; якщо вони роблять це з самцями з високими здібностями (бадьорість, міцне здоров’я, «добрі гени»), у підсумку у них з’явиться потомство з більшими шансами на виживання. Сексуальний відбір сортується на користь самок, здатних розпізнати в чоловіків підказки їхньої індивідуальної доброї якості. Щоб зробити цей делікатний вибір, вони покладались на «екстремальні» риси, які можуть спричинити певні вади, щоб вижити могли тільки чоловіки доброякісної якості. У 70-х роках минулого століття ізраїльський біолог А. Захеві заклав основи того, що називають принципом інвалідності. Він пропонує, щоб самки вибирали чоловіків з орнаментами, які знижують їхні шанси на виживання, оскільки це свідчить, без можливого шахрайства (ми говоримо про чесний сигнал), про високу придатність цих чоловіків до розмноження. Зі свого боку, жінки, які вибирають таких чоловіків, віддають перевагу тому, що вони дають потомство з більшими шансами на виживання. Довгий час залишався дуже суперечливим та дискутованим, цей принцип поступово затверджувався та загальновизнаний з 1990-х років.

У публікації 1975 року про це поняття інвалідності А.Захеві посилався на хвіст павича, підкреслюючи той факт, що ця риса, відібрана статевим шляхом за уподобаннями самок, породжує, за своїми розмірами, негативні наслідки для руху. Він написав (переклад з англійської):

“Невеликі пір’я хвоста павича ... очевидно, мають шкідливі негативні наслідки для виживання особин ... Чим довші ці пір'я, тим важче самцям врятуватися від хижаків або пересуватися у своїй повсякденній діяльності. "

Протягом десятиліть це бачення відключення тролінгу для самців павичів переважало, але досі не було продемонстровано. Нещодавно три дослідження досліджували це питання про паріння та ходьбу по землі; і результати, щонайменше, дивують порівняно з цією припущенням, що розглядається як реальність !

Перетягнув

У популярній мові ми найчастіше говоримо про хвіст павича, але насправді, якщо врахувати, що хвіст обмежений лише великими пір’ям або ректрисами, це найменування помилково: це пір’я, яке зазвичай покриває основу хвіст (верхні кришки), що складається, не стежить за павичем. В середньому добрий метр завдовжки (винятково до 1,50 м), він складається з майже двохсот великих пір’я; справжній хвіст, коричневого кольору, завдовжки лише від 40 до 45 см і має лише двадцять ректрисів. Вони мають довгі бороди з райдужними відблисками і закінчуються кольоровою плямою, що нагадує велике око, окуляр з яскраво-синім центром, оточений жовтим і фіолетовим. Самки позбавлені хвоста, який є одним із елементів помітного статевого диморфізму; однак їх верхні хвостові покриви все ще дещо витягнуті.

На параді, з фронту
Ззаду ми бачимо «справжній» хвіст під поїздом
У профілі також зверніть увагу на крила, які тріпотять під час параду

Щороку ці пір’я линяють (линяють) наприкінці сезону розмноження між кінцем серпня та жовтнем протягом восьми тижнів. Потім вони відростають протягом шести-восьми місяців; таким чином, у самців щороку буває період, коли вони позбавлені тролінгу. Зростання цього хвоста починається з другого року і протягом наступних років поступово подовжується щоразу трохи більше; остаточного зросту вона не досягає приблизно до чотирьох років. Маса хвоста становить близько 320 грам і становить близько 7% від загальної маси тіла, що виробляється таким чином приблизно за півроку кожного року.

Самець використовує цей поїзд під час демонстрації, коли він робить колесо; на додаток до руху вперед-назад, це робить пір’я витягнутим сагайдаком у хвилі тремтіння, що повторюється кілька разів.

Орнаменти чоловічої статі не обмежуються єдиним шлейфом
Самець зліва та Самка справа

Політ

У дикій природі азіатський павич мешкає у відкритих лісових масивах часто вздовж водних шляхів, включаючи оброблені території поблизу сіл, таких як сади. У цьому середовищі, зважаючи на досить великий розмір, він представляє цікаву потенційну здобич для великих хижаків, таких як пантери або тигри. Вночі він сидить дуже високо на великих деревах; Оскільки він проводить більшу частину своєї діяльності на землі, фаза польоту у випадку нападу хижака, після короткого пробігу на землю, є вирішальним для його виживання. Там птах повинен мати можливість різкого прискорення за дуже короткий час, піднімаючись під крутим кутом, щоб сподіватися врятуватися від таких хижаків. Полетівши, павич здатний підтримувати стійкий політ на значну відстань. Однак він щодня використовує дуже мало своєї вітрильної здатності: лише 0,12% свого часу на день, щоб відпочити або втекти від небезпеки.

В одному дослідженні порівнювали показники зльоту з відеороликів, як злітали павлини-самці з тролем, а інші - без троля. Основним і вкрай несподіваним уроком є те, що наявність троля не суттєво знижує продуктивність у польоті; просто, чоловічі павичі з хвостом трохи більше збільшують механічну силу, яку чинять м’язи польоту. Опір тертя, спричинений опором, залишається незначним і майже не впливає на хід польоту! Тож якщо є гандикап, він тут не розташований !

Надмірна вага

Ці результати дивують, але підтверджуються іншими прикладами. Таким чином, на колібрі Анни із західного узбережжя США, якщо експериментально додати або видалити кілька пір’я хвоста, вплив на продуктивність польоту залишається дуже обмеженим: максимальна швидкість зменшується на 3%, а вартість енергії зростає на 11%, але лише на дуже високій швидкості польоту, рідко використовується. Аналогічним чином, вертикальний парадний політ турецького голуба, порівнянний з польотом для втечі від хижака, становить лише 5% від базової вартості енергії.

Тоді ви можете подумати, що вага додаткового опору буде заважати, але він становить лише 7% від загальної маси тіла або що збільшення м’язової маси (м’язів польоту) для покращення сили в польоті вплине: розрахунки, проведені в цьому дослідження нічого не виявляє в цьому напрямку! Спостереження за великими синицями, які збільшили свою вагу на 5% за один день, показують, що це практично не впливає на показники польотів.

Однак усі ці результати не означають, що самці павичів у польоті не платять. Можливо, опір змінює розподіл маси відносно об'єму тіла (момент інерції) і впливає на стійкість та контроль підйому з крутим кутом. Можливо, троль гальмує павича на початковому ході (див. Відповідь нижче)? Виробництво та підтримка щороку цих великих пір’ї становить значні енергетичні витрати, які, за оцінками, становлять 10% базального обміну. Ці непрямі ефекти залишається важко оцінити, доки вони не взаємовиключні, але залишаться набагато відстаючими від того, що раніше уявлялося.

Ходьба і біг

Ми бачили, що павичі, як і більшість галлінових, більшу частину свого життя проводять на землі, в тому числі під час демонстрацій. В іншому дослідженні порівнювали енергетичні витрати на подорож на землі самців павичів з їх хвостами (під час сезону розмноження) та інших без тролінгу (поза періодом після падіння пір’я троллінгу). Тут знову результати вражають: енергетичні витрати на поїздку в павичах із поїздом на землю… нижчі, ніж у павичів-самців без поїзда! І все-таки такий результат був продемонстрований і в іншому жовчнозернистому, кам'яному шпигунському острові Шпіцберген, який має менші транспортні витрати в періоди, коли маса його тіла збільшується.

Ноги дуже міцні і придатні для подорожей по землі
Самець без поїзда після линьки

Щоб зрозуміти цей парадокс, ми повинні повернутися до експериментальних умов: ми порівняли самців павичів у два різні періоди їх річного циклу. Однак, крім втрати хвоста, інші внутрішні зміни відбуваються поза репродуктивним періодом, включаючи ті, що стосуються вироблення статевих гормонів (тестостерону). Останній, як відомо, діє на розвиток м’язів; однак у період розмноження його секреція різко збільшується. Отже, самцям павичів вдасться компенсувати додаткове опору за допомогою цього непрямого «допінгу» тестостерону, який надає їм більше м’язової сили. Крім того, під час напруженого періоду показів вони їдять менше і витрачають багато: ця фізіологічна адаптація відновить певний енергетичний баланс, що дозволяє рухатися за меншими витратами.

Спостереження в природі показують, що середня швидкість руху по землі становить близько 0,75 м/с, що збігається з мінімальними витратами енергії в порівнянні з теоретичною кривою витрат як функцією швидкості.

Деякі дослідники вважають, що якщо троль не обмежує рухи по горизонтальній місцевості, він, з іншого боку, може стати проблематичним на більш позначених схилах через його обсяг і розміри. Звідси нове дослідження переміщень на площинах, нахилених на 5 або 7 °. Звичайно, в цій ситуації витрати енергії трохи збільшуються (але це неминуче з хвостом або без нього!) Але це залишається незмінним, незалежно від того, нахиляється воно під нахилом 5 або 7 °. Що ще важливіше, енергетична ефективність павича в цій ситуації виявляється найвищою з усіх відомих птахів, у яких його можна було виміряти, з тролем !

Імунокомпетентність

Цей приклад чудово ілюструє науково-дослідницьку роботу: не тому, що факт здається апріорі очевидним (тролінг неминуче є перешкодою для рухів), він справедливий для всього цього: тролінг - це, можливо, недолік. (Принцип обережності важливий в науці!), але не там, де про це заявляли! Тож, можливо, нам слід заглянути «всередину» ?

Ми знаємо, що вироблення чоловічих статевих гормонів (тестостерону та дигідротестостерону) може негативно впливати на імунну відповідь, тобто засоби захисту організму від атак патогенних мікроорганізмів; імунна система може реагувати на так званий гуморальний відповідь, виробляючи антитіла (хімічні речовини, що нейтралізують чужорідний агент або антиген) білими кров’яними клітинами або лейкоцитами. І навпаки, під час встановлення такої гуморальної реакції (наприклад, після початку інфекції), може спостерігатися зменшення вироблення чоловічих гормонів через негативні відгуки на гіпофіз/гіпоталамус. Отже, імунітет та вироблення чоловічого гормону сильно втручаються, що спричиняє проблеми, коли ви чоловік у середині розмноження, в умовах стресу та годування менше, отже, потенційно більш крихкі щодо інфекцій.

Експерименти проводились на вільно блукаючих самцях павичів з аналізів крові до і після нешкідливого імунного "виклику": ін'єкція овечих еритроцитів, які вважаються антигеном, і викликає специфічну гуморальну реакцію (вироблення антитіл проти овечої червоної клітини крові). Чоловічі павичі з найдовшими хвостами та більшістю пір’я мають, як правило, вищий рівень циркулюючих чоловічих гормонів та нижчий рівень циркулюючих білих кров’яних тілець. Іншими словами, виготовлення найбільш перебільшених прикрас могло б мати імунну вартість у вигляді зниженої захисної здатності у разі зараження. Тому гандикап був би на цьому рівні, і маючи дуже розвинений хвіст означало б: "Я чудовий самець, здатний подолати це випробування, хоча і менш захищений!" ".

Інтерв’ю

Насправді, замість того, щоб говорити про "гандикап", було б краще сказати "один" з потенційних гандикапів: безперечно, їх слід виявити більше; з огляду на ці результати, найголовніше було б не найочевиднішим! Крім цих дивовижних результатів, залишається вирішальне питання: чи є троль центральним критерієм вибору самок? Якщо це не так, то поняття інвалідності, що свідчить про міцне здоров'я, мало вагоме! Знову ж таки, традиційно, ми схильні думати, що це саме так, але реальність, схоже, зовсім інша, оскільки ми матимемо змогу виявити в інших хроніках про цей дивовижний жовчогінний.

Бібліографія

Поведінкова екологія.Е. Данчин та співавт. Розділ 9:Статевий відбір: ще один еволюційний процес. 2005 р. Ред. Дунод.

Складне оперення у павичів не є такою тягою. Грем Н. Аскью Журнал експериментальної біології (2014) 217, 3237-3241

Поїзд павича не обмежує курсові характеристики локомотора.Натан К. Тавараджа, Пітер Г. Тикл, Роберт Л. Наддс і Джонатан Р. Кодд. Наукові звіти | 6: 36512 2016

Метаболічні витрати на ходьбу під нахилом у павича (Pavo cristatus).Уілкінсон та співавт. (2015), PeerJ 3: e987; DOI 10.7717/peerj.987

Посилення імунної відповіді корелює зі зниженням рівня андрогену у самців павича, Pavo cristatus.Альберт Ф. Х. Рос, Марія Коррея, Джон С. Вінгфілд, Руй Ф. Олівейра Дж. Етхол. 2008 рік

Чи присвячують павичі час технічного обслуговування своєму декоративному оперенню? Часові бюджети самців синього павича Pavo cristatus.Бруно А. Вальтер. Лундіана 4 (2): 149-154, 2003