Песни для спаривания у сверчков требуют одинаковых энергозатрат, выяснили учёные

Самцы древесных сверчков, исполняя различные брачные песни, сжигают одинаковое количество калорий независимо от способа их производства. К такому выводу пришли исследователи из Дартмутского колледжа.

Результаты проливают новый свет на концепцию биологических компромиссов — увеличения одного признака за счёт уменьшения другого, — которые позволяют видам эволюционировать по-разному в меняющейся среде. Например, самец насекомого, издающий более громкий призыв, может привлечь больше самок, но и больше хищников.

Исследование опубликовано в журнале Evolution.

Учёные проверили наличие компромиссов у разных видов древесных сверчков, измерив акустические характеристики самцов, сожжённые калории, громкость и время подачи сигнала. Они обнаружили, что виды с более высокой частотой импульсов (производимой открыванием и закрыванием крыльев до двух раз чаще в секунду) не тратили больше энергии на единицу массы. Другими словами, сожжённые калории оставались постоянными независимо от веса тела сверчков благодаря различиям в продолжительности и повторении характеристик их песни — короткие слоги, повторяемые часто, или длинные слоги, повторяемые реже.

Дополнительные компромиссы наблюдались во взаимосвязи между сигналами и размером тела. Мелкие самцы тратили мало калорий на пение, что позволяло им призывать самок до 80% ночи, но с низкой громкостью. Крупные самцы производили гораздо более громкие призывы, но сжигали значительно больше калорий и пели всего около 20% ночи, вероятно, из-за большой длины и веса их крыльев.

«Физиология, физика и экологические взаимодействия могут создавать компромиссы внутри видов, но также могут формировать различия между видами», — говорит ведущий автор Лорел Саймс, постдокторант кафедр психологических и мозговых наук и биологических наук Дартмута, специализирующаяся на эволюционной биологии и сенсорной экологии. — «Наши выводы интересны, потому что они являются одними из самых ясных примеров биологических компромиссов и предполагают, что эволюционные пути могут быть жёстко ограничены».