ADAMED ADAMED ADAMED ADAMED

Zdrada

AKADEMIA - Wykłady i artykuły

Członkowie Zespołu: dr Szymon Drobniak; dr Aneta Arct; prof. Mariusz Cichoń

Powiedzenie komuś: „Zwierzęta zdradzają zupełnie jak ludzie” raczej nie wywoła burzy. W gruncie rzeczy wszyscy potrafimy wskazać na drobnych oszustów z królestwa zwierząt, na rzezimieszków umiejętnie wykorzystujących do realizacji własnych celów osobniki nie tylko ze swego gatunku. Gdy jednak sprecyzujemy, że chodzi tu o zdradę małżeńską, z pewnością większość ludzi zaintrygowana spojrzy na nas czekając na szczegóły.

Tak – u zwierząt zdarzają się zdrady małżeńskie – można nawet pokusić się o stwierdzenie, iż są one całkiem powszechne! Przyglądając się parze sikor bogatek, w której samiec przynosząc pokarm nieustannie wspomaga samicę wysiadującą jaja, można pomyśleć: „Oto z całą pewnością jest przykład wierności partnerowi”. Nic bardziej mylnego. Naukowcy od lat gromadzą dowody na istnienie zdrad małżeńskich w wielu grupach zwierząt, a w badania te włączają się także biolodzy ewolucyjni z Instytutu Nauk o Środowisku UJ. Zespół Ekologii Populacyjnej nie tylko poszukuje przykładów niewierności u ptaków, lecz przede wszystkim stara się znaleźć odpowiedz na pytanie, dlaczego one się zdarzają.

Nielojalność – ryzykowna czy korzystna?

Niewątpliwie, zdrada może słono kosztować. U ptaków to samica poszukuje dodatkowych partnerów, ale robiąc to ryzykuje porzucenie i samotne wychowywanie potomstwa, gdy tylko jej faktyczny partner zorientuje się, że został zdradzony. Co więcej, ponadplanowi partnerzy również nie wspomogą opuszczonej samicy w opiece nad potomstwem z „nieprawego łoża”. Co ciekawe, zakres takich zdrad niejednokrotnie wręcz szokuje! Samice polskich gatunki ptaków – np. sikor, muchołówek czy pokrzewek – mogą 10-40% swojego potomstwa mieć z nadprogramowymi samcami. Są jednak gatunki – jak np. amerykańska nadobniczka drzewna – gdzie całe gniazda (czyli 100% młodych!) może pochodzić ze zdrady. Samica taka ewidentnie bardzo ryzykuje decydując się na tak daleko posuniętą niewierność. Jakie są więc motywy ptasiej zdrady?

Okazuje się, że potencjalni partnerzy dzielą się na „lepszych” i „gorszych” – zwłaszcza pod względem genetycznym. Genetycznie lepsi partnerzy mogą przekazać potomstwu korzystniejsze geny (hipoteza tzw. „dobrych genów”), tym samym zapewniając mu pewność przetrwania w niesprzyjających warunkach środowiska, chociażby przez poprawę kondycji fizycznej lub odporności na patogeny. Samica może chcieć podnieść genetyczną jakość przynajmniej u części swojego potomstwa, pozwalając na to, aby prawdziwym ojcem kilku młodych stał się inny samiec zamiast jej faktycznego partnera.

Poszukiwanie śladów korzystnych genów nie jest rzeczą trywialną, wymaga bowiem od naukowców odtworzenia „historii niewierności” w szeregu ptasich rodzin, aby móc zidentyfikować wszystkie pisklęta pochodzące z nieprawego łoża, a następnie porównać potomstwo z prawego łoża do tego, które pochodzi ze zdrad. Porównania takie mogą wprost wskazać na różną „jakość” piskląt będących owocem zdrady i tych, które zostały poczęte z zachowaniem „wierności małżeńskiej”. Mimo pracochłonności, badania nad ptasimi zdradami oraz sterującymi nimi „dobrymi genami” są prowadzone przez liczne grono badaczy na całym świecie.

Pytanie o udział „dobrych genów” w zdradach u zwierząt urosło do rangi jednej z największych zagadek ewolucji, przede wszystkim ze względu na nieuchwytność tychże genów i trudności w dokładnym zmierzeniu ich efektów. Prowadząc intensywne badania również Instytut Nauk o Środowisku UJ czyni kroki w celu rozwiązania tej kwestii.

Entliczek pętliczek – twoim tatą jest…

„Metody stosowane w naszych badaniach przypominają trochę działanie laboratorium kryminalistycznego. Analizując wielką populację sikory modrej na szwedzkiej Gotlandii, możemy zdobyć informacje o zdradach w setkach ptasich gniazd. Wszystko rozpoczyna się od zdobycia dowodu niewierności, do czego wykorzystujemy niewielką ilość krwi pobranej od wszystkich badanych ptaków: rodziców i ich potomstwa” – informuje dr Szymon Drobniak z Zespołu Ekologii Populacyjnej UJ. Próbki krwi są wykorzystywane następnie jako źródło DNA, które z kolei – poprzez specjalnie wyselekcjonowane geny – pozwala dokładnie zidentyfikować prawdziwych ojców każdego pisklęcia w danej populacji. Powstałe w ten sposób genetyczne drzewo genealogiczne obejmuje każdego roku ponad 800 osobników młodocianych i 400 dorosłych. Wskazuje ono, że ponad 1/3 badanych ptasich rodzin kryje przynajmniej jedno pisklę będące owocem zdrady. Każdy młody osobnik w populacji jest również dokładnie mierzony, a szczególnie istotne stają się cechy wielkości czy odporności immunologicznej oraz kondycja. I choć znalezienie efektów „dobrych genów” przypomina w swej mozolności szukanie igły w stogu siana, wydaje się prawdopodobne, że udało się wykryć ślad ich działania.

Mariaż genów i środowiska

Najlepiej potencjalne efekty „dobrych genów” uwidoczniły się w tzw. odpowiedzi immunologicznej piskląt, która pokazuje jak dobrze dany osobnik znosi infekcje. Okazuje się, że pisklęta ze zdrad – zgodnie z tym, czego spodziewali się badacze – miały silniejszą reakcję immunologiczną w porównaniu do młodych, których ojcem był faktyczny partner samicy. Oznacza to, że sikora, wybierając dla siebie dodatkowych partnerów, może „podnieść” odpowiedź immunologiczną u niektórych swoich potomków, co zapewni im lepszą zdolność radzenia sobie z naturalnymi infekcjami. Jest to dość ważna informacja, biorąc pod uwagę fakt, że takie osobniki mają większą szansę przeżycia. Czy zatem udało nam się wykryć efekt „dobrych genów”, który zapewniałby wyższość potomstwu ze zdrad?

Okazało się, że rozwiązanie to nie było tak oczywiste. Pisklęta ze zdrad faktycznie miały wyższą odporność, ale tylko w tych gniazdach, gdzie warunki do rozwoju były niekorzystne lub stresujące (np. w wyniku ograniczonej ilości pokarmu, wyostrzonej konkurencji między młodymi w gnieździe). Zatem wydaje się, że „dobre geny” nie są prostym mechanizmem, zawsze tak samo wpływającym na osobniki. Efekty ich działania zależą także/w dużej mierze od zewnętrznego otoczenia. Taka współpraca „dobrych genów” i środowiska nie jest nowym pomysłem. Nie wszystkim naukowcom, którzy zajęli się badaniem ptasiej niewierności udało się wykazać wyższość piskląt spoza pary nad resztą potomstwa. Zostało to wytłumaczone zagłuszaniem efektów „dobrych genów” właśnie przez środowisko. „Nasze badania po raz pierwszy bezpośrednio wykazały, że środowisko może decydować o tym czy „dobre geny” rzeczywiście będą „dobre” – informuje dr Drobniak.

Kolejne pytania…

„Nasze badania, są dopiero na początku swojej drogi. Wciąż zadajemy sobie pytania: Czym właściwie są „dobre geny”? Dlaczego jedne ich wersje są dobre, a inne złe? Jak geny „wyczuwają” środowisko, w którym żyją posiadające je osobniki? Badania w Instytucie Nauk o Środowisku UJ powoli prowadzą nas w stronę rozwiązania tych kwestii” – relacjonuje dr Drobniak. Jedno nie budzi wątpliwości – te badania, mają szansę przyczynić się do rozwoju nie tylko nauki, lecz również gospodarki hodowlanej np. przy hodowli zwierząt, gdzie „dobre geny” mogą stanowić idealne cele skutecznej selekcji pożądanych cech.

Badania te są też krokiem w kierunku zmiany spojrzenia na biologię ewolucyjną. Należy bowiem pamiętać, że ewolucji nie tworzą wyłącznie skamieliny czy nasi prehistoryczni przodkowie. Biologia ewolucyjna jest żywą dziedziną, która odpowiada na najbardziej aktualne pytania w biologii, znajdując jednocześnie zastosowanie w medycyny, w rolnictwie czy genetyce. Prowadzone w Zespole Ekologii Populacyjnej badania już teraz trafiają do szerokiego kręgu odbiorców. Jeśli dzięki naszej pracy biologia ewolucyjna zdobędzie nową rzeszę zwolenników, będziemy tym bardziej dumni, gdyż takie osiągnięcie stoi na równi z przełomowymi publikacjami w czasopismach naukowych – podsumowuje dr Drobniak.

Nazwa projektu: Zyski z kojarzeń pozapartnerskich w zmienionych warunkach środowiska u sikory modrej (Cyanistes carelueus) (finansowanie: NCN).

Patroni honorowi

Partnerzy

Logo Logo Logo

Serwis na swoich stronach www wykorzystuje m.in. pliki cookies

w celu zapewnienia Ci maksymalnego komfortu podczas przeglądania serwisu i korzystania z usług. Jeśli kontynuujesz przeglądanie naszej strony bez zmiany ustawień przeglądarki, przyjmujemy, że wyrażasz zgodę na użycie tych plików. Zawsze możesz zmienić ustawienia przeglądarki decydujące o ich użyciu.