piatok 30. marca 2012

Materinská láska robí divy aj v prírode


Samičky amerických orieškov investujú viac úsilia a energie do svojho potomstva, vďaka tomu sa im rodia väčší synovia a imunitne zdatnejšie dcéry.  

          Jedným z najdôležitejších údelov rodičov v prírode, ktorí denne zvádzajú boj o prežitie  a musia čeliť rôznym infekciám, je rozmnožiť sa. Vďaka tomuto zápasu sú vystavení stresovým podmienkam a častokrát si musia zvoliť medzi rizikovým rodičovstvom, ktoré môže neskôr podlomiť ich zdravie, alebo sa uzdraviť a vyskúšať to neskôr. Modelovým organizmom v tejto štúdií (Bowers, E.K. et al. 2012) bol americký druh orieška Troglodytes aedon


Rozšírenie a hniezdna ekológia druhu T. aedon:  

Oriešok Troglodytes aedon  patrí medzi najrozšírenejších vtákov Ameriky, vyskytuje sa od Kanady až po najjužnejšie časti Južnej Ameriky. Tento druh je na pevnine zvyčajne rozdelený do troch poddruhov (ssp.) a ďalej na jeden alebo niekoľko ostrovných ssp. Samotná taxonómia tohto druhu je dosť komplikovaná, pričom vďaka výrazným rozdielom sú jednotlivé ssp. považované za samostané druhy. Na zimu migruje severoamerická populácia do Mexika a južných štátov Ameriky. Späť na hniezdiská sa vracajú koncom apríla alebo začiatkom mája a do zimovísk sa vracajú koncom septembra až začiatkom októbra. Oriešky si budujú  hniezdo pohárovitého tvaru v niektorej z opustených dutín, pričom jeho výstavba trvá asi týždeň. Hniezdo je postavené zo suchých vetvičiek, peria, vlasov, vlny, kúskov kôry a ďalších materiálov, medzi ktoré patrí napríklad mach, rôzne korienky, pavúčie kokóny a rôzne druhy odpadu antropogénneho pôvodu. Keď samček () dostavia hniezdo, priletí samička (♀), ktorá skontroluje celé hniezdo a všetko, čo sa jej nepáči vyhodí von z hniezda. Potomstvo v ňom prichádza na svet až keď je hniezdo poupratované podľa jej predstáv. To sa môže nachádzať niekoľko metrov nad zemou (stromy, lešenia, vtáčie búdky). V prípade ostrovných populácií to znamená aj viac ako 15 metrov, kedže hniezdia na útesoch. Napriek svojej veľkosti, ktorá sa pohybuje okolo 12cm a 10g, je tento asertívny druh orieška celkom agresívny. Príkladom jeho teritoriálneho správania je, že ak nájde cudzie hniezdo na svojom území, buď ho zahádže a pozaplieta vetvičkami aby bolo nepoužiteľné, alebo popreráža svojim ostrým zobákom škrupiny na vajíčkach. Podľa typu populácie kladú oriešky 2 - 8 vajíčok krémovej farby s červenými škvrnami. Zvyčajne sedí  na vajíčkach 12 - 19 dní, počas ktorých ju kŕmi. Behom týchto dní môže hniezdo z rozličných dôvodov kedykoľvek opustiť. Mláďatá sú nidikolné, čo znamená, že sú po narodení holé a bezbranné a trvá im zhruba 15 - 19 dní kým sa operia. Na kŕmení mladých sa podieľajú u orieškov obaja rodičia. Hniezdiace návyky sú výrazne odlišné u severnej a južnej populácie. Taktiež sa v štúdii (Newhouse et al. 2008) porovnávali mestské (MP) a vidiecke (VP) populácie, u ktorých sa zistilo, že rodičia z MP podnikajú behom hodiny za potravou viac výletov ako tí z VP, a teda trávia na hniezde menej času. Avšak napriek tomu  jedným z výsledkov bolo, že mladé z VP rastú rýchlejšie ako tie z MP, a to je zapríčinené pravdepodobne tým, že mestské prostredie poskytuje menej kvalitnej potravy ako to vidiecke. 





Výskum v rokoch 2009 - 2011 ukázal, že druh Troglotydes aedon dokáže zväčšiť prostredníctvom práce svoje telesné rozmery. Tento jav jedincom umožňuje okamžité čerpanie energie k úspešnému rozmnoženiu, namiesto riskovania neskorších pokusov, pretože pri nich by mohli čeliť situácii, ktorá im môže prekaziť hniezdenie. Aby bolo možné otestovať imunitné reakcie orieškov, naočkovali Bowers a jeho kolegovia jednu sadu chovných ♀ látkou s názvom lipopolysacharid (LPS), ktorý stimuláciou imunitných buniek napodobňuje bakteriálnu infekciu. Kontrolná sada bola očkovaná fyziologickým roztokom a obom bola odobraná súčasná znáška, aby ich donútili k pokusu o opätovné hniezdenie počas ich zvýšenej imunitnej aktivity. Ak imunitná odpoveď na infekciu núti orieškov uprednostniť vlastné zdravie pred rozmnožením, potom by ♀ očkované LPS zniesli v náhradnej znáške menej vajíčok. Avšak obe skupiny sa rozmnožili približne v rovnakom pomere a vyprodukovali veľkostne podobné znášky, a teda je jasné, že sa obe sústredili na okamžitý reprodukčný úspech. Keďže zmerať presne toto úsilie je celkom zložité, Bowers hľadel na kvalitu potomstva, t. j. meral ich veľkosť a stav imunitného systému. Keď Bowers začal merať novorodeneckú veľkosť a imunitné odpovede, porovnávaním  a ♀ zistil, že sa výrazne líšia. Hoci sa mláďatá (♂ a ♀) obvykle od seba veľkostne veľmi nelíšia, Bowers videl výrazný nárast veľkosti u ♂ od matiek očkovaných LPS. Bowers taktiež testoval imunitné reakcie mláďat s dôrazom na množstvo protilátok proti LPS, bakteriálnu aktivitu v ich krvi a kožnú imunitnú reakciu očkovaním bolusu látky s názvom PHA (fytohemaglutinin) do ich krídla. Mladé ♀ preukázali v testoch vyššiu hladinu protilátok, zvýšenú bakteriálnu aktivitu v ich plazme a taktiež výraznejší opuch v mieste vpichu PHA. Tieto údaje ukazujú, že ♀ modifikované LPS investujú viac času a ´´ prostriedkov ´´ do starostlivosti o svoje mladé, a teda produkujú kvalitnejšie potomstvo. Oriešky nebudujú svoje vlastné hniezda v otvorenom priestore, miesto toho vyhľadávajú staršie opustené dutiny v menej frekventovaných oblastiach. U ♂ súperiacich o ♀ a hniezdo je väčšia veľkosť obrovskou výhodou. Samičky vzájomne nesúperia, preto je pre nich výhodnejšie budovať si bez akejkoľvek väčšej námahy silnejšiu imunitu. Avšak napriek tomu aké sú tieto výsledky fascinujúce, môžu mať niekoľko interpretácií. Thierry Boulinier súhlasil s myšlienkou, že pre je v kompetícií výhodnejšia väčšia veľkosť a pre ♀ lepšia imunita. Podľa jeho názoru táto štúdia dokazuje, okrem iného, aj menšiu náchylnosť na parazitov u ♂ a vďaka tomuto faktu, ♂ nemusia vynakladať žiadne úsilie v budovaní lepšej imunity. Podporu týchto argumentov môžu v budúcnosti potvrdiť až ďalšie štúdie a to ak budúce generácie od matiek modifikovaných LPS, budú produkovať viac potomstva. Tým by sa zároveň dokázalo, že reprodukčná kvalita je merateľná prostredníctvom zväčšenia veľkosti a silnejšej imunity. Existuje však argument k týmto záverom a to, ak ♀ investujú všetku energiu do súčasnej znášky, tak sa to prejaví až v neskorších sezónach, pretože je tiež možné, že tie ♀, ktoré sa museli obetovať najviac tento rok pre svoje mladé, by mohli v budúcom roku vyviesť menej potomstva. Bowers taktiež poznamenal, že výber toho, či chcú ♀ investovať viac teraz ako potom, závisí na kontexte. Ako už vieme oriešky majú tak 2 – 3 znášky za sezónu a Bowers začal tento pokus až neskôr behom sezóny, čo by v tomto prípade znamenalo, že akékoľvek zaváhanie orieškov pri rozmnožovaní, by mohlo oddialiť alebo prerušiť ich zimnú migráciu. Ako on sám dodal, ak by tento pokus začal hneď ako sezóna začala a oriešky by mali dosť času na rozmnoženie sa neskôr, tak by si možno vybrali skôr uzdravenie pred okamžitým pokusom o rozmnoženie. Tento zaujímavý jav zrejme výrazne ovplyvňuje aj sila infekcie, nakoľko LPS nijak vážne nehrozil život očkovaných jedincov. Ak by infekcia bola dosť silná nato, aby ohrozila ich život, je možné, že by oriešky bojovali radšej s infekciou s nádejou na neskoršie možnosti rozmnožiť sa, ako to riskovať teraz, keď sú v ohrození života.  
Ďakujem Bc. Martinovi Chudíkovi a Bc. Michalovi Chvostáčovi za pomoc v úpravách príspevku. 
Použitá literatúra:
Bowers, E.K. et al. (2012) Sex-biased terminal investment in offspring induced by maternal immune challenge in the house wren (Troglodytes aedon). Proc. of the R. Soc. B., doi:10.1098/rspb.2012.0443
Newhouse, J.M., P.P. Marra, L.S. Johnson (2008) Reproductive Success of House Wrens in Suburban and Rural Land-Use Areas. The Wilson Journal of Ornithology 120(1): 99-104, doi:10.1676/06-156.1
Kroodsma, D.E. & Brewe, D. (2005) Troglodytidae. pp. 356–447 in: del Hoyo, J.; Elliott, A. & Christie, D.A. (2005). Handbook of the Birds of the World. Vol. 10. Cuckoo-shrikes to Thrushes. Lynx Edicions, Barcelona. ISBN: 84-87334-72-5
* Alderfer, J. ed. (2005) Complete Birds of North America. National Geographic Society, Washington D.C., 664p. ISBN: 978-0-7922-4175-1
Reed, A.CH. (1915) The bird book: illustrating in natural colors more than seven hundred North American birds, also several hundred photographs of their nests and eggs. Doubleday, Page & Comp., New York, p.427






Žiadne komentáre:

Zverejnenie komentára