Zastosowanie technik genetycznych w badaniach systemów rozrodczych ptaków pozwoliło ustalić, że u wielu gatunków samice dopuszczają się zdrad partnerskich. Częstość tych zdrad kształtuje się na bardzo rożnym poziomie u różnych gatunków ptaków: u jednych gatunków są one bardzo częste, w przypadku innych w zasadzie w ogóle nie występują – opowiada w rozmowie z PAP prof. Piotr Minias z Katedry Badania Różnorodności Biologicznej, Dydaktyki i Bioedukacji Uniwersytetu Łódzkiego.
Wiedza o istnieniu zdrad partnerskich u ptaków pojawiła się stosunkowo niedawno, co związane było z gwałtownym rozwojem metod genetycznych pod koniec lat 80. XX wieku. Wówczas naukowcy dowiedzieli się, że część gatunków ptaków, które do tej pory były uznawane za zupełnie monogamiczne, czyli takie, gdzie samica i samiec formują parę i opiekują się potomstwem - tak naprawdę nie jest monogamiczna genetycznie.
„To znaczy, że u wielu gatunków stwierdzono obecność tzw. potomstwa spoza pary, które jest wynikiem kopulacji samicy z samcem innym, niż jej partner socjalny. Czyli mówiąc kolokwialnie u wielu gatunków stwierdzono zdrady partnerskie” - dodał ornitolog.
To odkrycie wywołało całą lawinę badań genetycznych u różnych gatunków ptaków. Okazało się, że niektóre gatunki są całkowicie monogamiczne genetycznie, a u innych zaś dochodzi do masowych „zdrad”; wśród rekordzistów - nawet u połowy par lęgowych.
Aby ustalić, jakie mechanizmy warunkują takie zróżnicowanie strategii rozrodczych u ptaków kolonijnych - gniazdujących w bardzo dużych zagęszczeniach, przeprowadzono badania. Zrealizował je zespół badaczy z Uniwersytetu Łódzkiego we współpracy z wieloma innymi ośrodkami naukowymi w Polsce m.in. z PAN, Uniwersytetem Gdańskim czy Uniwersytetem Technologiczno-Przyrodniczym w Bydgoszczy.
Przeprowadzili oni genetyczne badania ojcostwa u ptaków z trzech wybranych gatunków: mew śmieszek, rybitw białowąsych i kormoranów. I już w tej niewielkiej grupie trzech gatunków zaobserwowali bardzo duże zróżnicowanie strategii rozrodczych.
„Okazało się, że u mewy śmieszki i rybitwy białowąsej częstość występowania potomstwa spoza pary jest na bardzo niskim poziomie – pisklęta będące efektem zdrad partnerskich stwierdzono maksymalnie w 10 proc. gniazd. Natomiast u kormorana ta częstość występowania piskląt spoza pary była wielokrotnie wyższa - na poziomie jednej trzeciej wszystkich par lęgowych” - dodał prof. Minias.
Badacze próbowali wyjaśnić to zjawisko, przyglądając się strategiom behawioralnym samców. Zakładali, że to właśnie ich zachowania i decyzje reprodukcyjne mogę być jednym z podstawowych mechanizmów determinujących skłonność samic do kopulacji pozapartnerskich.
Skrajnym przykładem takiego mechanizmu behawioralnego, który powinien ograniczać występowanie potomstwa spoza pary, może być tendencja do opuszczenia samicy i całego lęgu przez samca, podejrzewającego lub będącego świadkiem kopulacji swojej partnerki z innym samcem.
Według biologa takie strategie powinny pojawić się w toku ewolucji, ponieważ inwestycja samca w potomstwo, którego nie jest biologicznym ojcem, jest z punktu widzenia ewolucji bezsensowna: nie prowadzi do rozprzestrzenia się genów w populacji.
Założono także, że ryzyko opuszczenia samicy przez samca powinno zależeć od liczby potomstwa, które przychodzi na świat w jednym lęgu. Jeżeli samica składa tylko jedno jajo, nawet pojedyncza kopulacja pozapartnerska samicy może sprawić, że 100 proc. wysiłku reprodukcyjnego samca zostanie zainwestowane w potomstwo spłodzone przez konkurenta.
Natomiast w przypadku gatunków, u których samica znosi więcej jaj, pojedyncza kopulacja pozapartnerska samicy ma dla samców daleko mniejsze konsekwencje. Np. u gatunków składających 10 jaj pojawienie się w lęgu jednego pisklęcia spoza pary będzie oznaczało, że samiec wciąż inwestuje 90 proc. zasobów w swoje własne potomstwo, a więc opieka nad takim lęgiem może być nadal korzystna ewolucyjnie.
I rzeczywiście – jak podkreślił prof. Minias – badania pokazały, że to właśnie wielkość lęgu bardzo dobrze opisuje zróżnicowanie natężenie występowania zdrad partnerskich u kolonijnych ptaków. Jak wyjaśnił, mewy i rybitwy są gatunkami, które mają stosunkowo niewielkie zniesienia (składają 2-3 jaja), co oznacza, że obecność nawet jednego pisklęcia spoza pary zdecydowanie wpływa na sens inwestycji samca w potomstwo.
Natomiast u kormoranów, które składają od 4 do 6 jaj, nawet przy obecności jednego pisklęcia spoza pary w lęgu wiele samców może nadal decydować się na opiekę nad lęgiem.
„Podsumowując - nasze badania pokazały, że to właśnie ryzyko opuszczenia niewiernej samicy przez samca może na poziomie ewolucyjnym determinować fakt, że u jednych gatunków kopulacje pozapartnerskie samic będą częstsze, natomiast u innych gatunków będą się one kształtowały na dużo niższym poziomie” - podkreślił prof. Piotr Minias.
PAP - Nauka w Polsce, Kamil Szubański
