Энергетические затраты на выращивание детёныша доводят матерей-каланов до предела

Родители часто жалуются, что воспитание детей — это истощение, но представьте мать-калана. К моменту отлучения детёныша от груди, самка может быть настолько истощена физиологически, что не способна пережить стресс от небольшой раны или инфекции. Исследователи называют это «синдромом окончания лактации», и считают, что он объясняет высокую смертность среди самок каланов в некоторых районах.

Чтобы понять причину, биолог Николь Тометц из UC Santa Cruz решила количественно оценить энергетические потребности растущего детёныша. Её результаты, опубликованные 11 июня в Journal of Experimental Biology, показывают, во что обходится матери выращивание потомства.

Даже без детёныша взрослые каланы имеют чрезвычайно высокие энергетические потребности, съедая около четверти своего веса в морепродуктах ежедневно. Как самые мелкие морские млекопитающие, живущие в холодных прибрежных водах с густым мехом, но без изолирующего слоя жира, они вынуждены поддерживать высокий уровень метаболизма для сохранения тепла. Они могут тратить от 20 до 50% дня на поиск пищи. Для взрослой самки детёныш добавляет новые требования к и без того напряжённому энергетическому бюджету.

Тометц и её коллеги обнаружили, что суточные энергозатраты самки калана возрастают на 17% в первые недели после рождения детёныша и неуклонно растут по мере его роста. В итоге её ежедневные потребности в энергии становятся выше на 96% — почти вдвое больше, чем без детёныша. Другими словами, ей приходится находить почти вдвое больше добычи каждый день, чтобы прокормить себя и детёныша.

«Эти фундаментально высокие энергетические потребности, вероятно, являются основной причиной, по которой мы наблюдаем такую высокую смертность среди самок в расцвете сил в центре ареала, где плотность популяции каланов наиболее высока, а ресурсы ограничены», — сказала Тометц.

Исследователи из UCSC сотрудничали с аквариумом Монтерей-Бей для изучения энергетики растущих детёнышей. Программа аквариума принимает осиротевших в дикой природе детёнышей и использует каланов в аквариуме в качестве приёмных матерей. Тометц работала с семью детёнышами, измеряя их потребление кислорода для определения уровня метаболизма при разной активности на протяжении развития.

Учёные также наблюдали за детёнышами в дикой природе, чтобы определить, сколько времени они тратят на отдых, уход за мехом, поиск пищи и т.д. Объединение этих «бюджетов активности» с данными по метаболизму позволило рассчитать средние суточные энергозатраты детёнышей на пяти стадиях развития. Данные по взрослым самкам без потомства были взяты из предыдущих исследований.

Самке калана требуется около шести месяцев, чтобы вырастить детёныша до отлучения от груди. В этот период детёныш полностью зависит от матери в пище. «Большая часть калорий детёныша поступает от матери, поэтому мы отслеживали совокупные энергозатраты пары с течением времени. Учитывая такие высокие базовые потребности каланов, то, что делают эти самки, — действительно необыкновенно», — отметила Тометц.

Эти выводы объясняют, почему самки каланов часто оказываются в плохом состоянии — слабыми и худыми — в конце периода лактации. Это также помогает понять, почему матери могут бросить детёныша до его полного взросления. Тометц пояснила, что самки рожают каждый год, независимо от своего состояния. Решение оставить или бросить детёныша зависит от их физиологического состояния и факторов среды, таких как доступность добычи. Отказ от детёныша может дать им больше шансов успешно вырастить потомство в следующем году.

Эти явления — истощённые самки и брошенные детёныши — гораздо чаще встречаются в центре ареала калана вдоль центрального побережья Калифорнии, чем на его северной и южной окраинах. Тометц отметила, что на окраинах ареала каланов меньше, конкуренция ниже, и самке проще найти достаточно пищи. В центре ареала, в районе Монтерея и Биг-Сура, популяция, возможно, достигла «предельной ёмкости» среды, означающей нехватку ресурсов для дальнейшего роста.

«Эти самки должны выполнять огромную энергетическую задачу каждый год. В центре ареала они, судя по всему, достигли своих физиологических пределов», — заключила Тометц.