Биологи выяснили, что трудности в ранней жизни влияют на здоровье и долголетие даже у сурков

Неблагоприятные условия в раннем возрасте могут иметь долгосрочные последствия для здоровья людей, даже если их обстоятельства позже кардинально улучшатся. Учёные используют индекс кумулятивной неблагоприятности (CAI), который количественно оценивает такие факторы, как бедность и стресс, чтобы понять здоровье и долголетие в течение жизни человека.

Дикие животные также могут испытывать трудности в раннем возрасте, но их влияние на выживаемость и долголетие животных изучено плохо. Создание аналогичного инструмента для видов животных могло бы помочь в их сохранении, выявляя наиболее значимые стрессоры, но для этого необходимы многолетние данные.

Биологи из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе создали первый индекс кумулятивной неблагоприятности для желтобрюхих сурков. Он основан на 62 годах непрерывного сбора данных в Лаборатории биологии Скалистых гор в Колорадо. Это второе по продолжительности исследование индивидуально помеченных млекопитающих в мире.

Исследование, опубликованное в Ecology Letters, предлагает подробные шаги для учёных, имеющих большие наборы данных по другим видам, чтобы создать собственный CAI.

Ключевые стрессоры для сурков

Индекс выявил как ожидаемые, так и неожиданные факторы стресса, влияющие на выживаемость и долголетие сурков:

  • Позднее начало сезона снижало выживаемость, так как суркам нужно набрать вес летом для 7–8-месячной спячки.
  • Летняя засуха, вопреки ожиданиям, не оказывала эффекта.
  • Влияние хищничества было меньше, чем предполагалось.
  • Смерть матери играла большую роль, даже если она происходила после отлучения детёныша от груди (сурки живут с матерью ещё год после этого).

Методология исследования

Для создания индекса были отобраны данные по самкам сурков, родившимся после 2001 года (когда начали количественно оценивать физиологический стресс) и остававшимся в одной из изучаемых колоний до 2019 года. Популяция сурков занимает перепад высот в 300 метров, что делит её на «верхнедолинную» и «нижнедолинную» группы с разными условиями.

Были определены следующие экологические, демографические и материнские меры неблагоприятности, влияющие на выживание детёныша в первый год:

  1. Позднее начало сезона
  2. Летняя засуха
  3. Давление хищников
  4. Большие помёты
  5. Помёты с преобладанием самцов
  6. Позднее отлучение от груди
  7. Низкая масса тела матери
  8. Высокий стресс у матери
  9. Потеря матери

Результаты

Компьютерные модели, учитывающие стандартный, лёгкий, умеренный и острый уровни неблагоприятности, дали схожие результаты:

  • Умеренная и острая кумулятивная неблагоприятность снижали шансы на выживание детёнышей на 30% и 40% соответственно.
  • Шансы на выживание были значительно выше в верхнедолинной группе.
  • Потеря матери снижала шансы на выживание до 64% (в модели умеренной неблагоприятности).
  • Низкая масса тела матери снижала шансы на 77% только в модели умеренной неблагоприятности.
  • Позднее отлучение от груди снижало шансы на 33% только в стандартизированной и сырой моделях.
  • Засуха, вопреки ожиданиям, повышала шансы на выживание во всех моделях, кроме модели острой неблагоприятности.

Средняя продолжительность жизни взрослых особей составила 3,8 года, но острые значения CAI утраивали риск неблагоприятного воздействия на ожидаемую продолжительность жизни.

«Мы обнаружили, что CAI эффективно отражает краткосрочный риск выживания у желтобрюхих сурков, и даже в долгосрочной перспективе повышенная неблагоприятность в раннем возрасте сокращала продолжительность взрослой жизни, — сказала аспирантка Хочитль Ортис-Росс. — Положительные эффекты не отменяли более ранние неблагоприятные, что говорит о накоплении негативного опыта у сурков».

Значение для сохранения видов

Результаты подтверждают, что CAI может быть полезным инструментом для оценки долгосрочного воздействия множественных стрессоров ранней жизни.

«То, с чем мы сталкиваемся в управлении биоразнообразием, — это "смерть от тысячи порезов". Мы обычно изучаем один фактор за раз: людей, хищников, климат и так далее, — сказал соавтор Дэниел Блюмстайн, профессор экологии и эволюционной биологии. — Но эти воздействия происходят вместе и оказывают кумулятивный эффект. Нам нужен способ выяснить, какой из этих стрессоров — или какая комбинация — оказывает наибольшее совокупное воздействие, и наше исследование показывает, что CAI может это сделать для сурков».

Например, планы по сохранению этой популяции сурков могут быть нацелены на нижнедолинную группу, у которой, как ни странно, дела обстоят немного хуже в плане снижения материнской смертности и улучшения здоровья матерей. При этом, возможно, не нужно сосредотачиваться на снижении хищничества или борьбе с последствиями летней засухи — эти факторы оказались не такими важными, как ожидалось.

2024-09-17