Суровый климат заставил птиц помогать родителям

Кооперативное размножение предполагает помощь в выращивании чужих детенышей внутри группы без заведения собственных. Такая форма взаимоотношений характерна для многих таксонов, в том числе млекопитающих, рыб, членистоногих и птиц, однако ее эволюционный механизм неясен. В благоприятных экологических условиях популяция может разрастаться и захватывать все большие территории, тогда как отдельные особи не смогут подобрать участок для самостоятельного гнездования. Например, около 40 процентов птиц-носорогов (Bucerotidae) только помогают строить гнезда сородичам (как правило, родителям). Потенциально это снижает биоразнообразие.

Вместе с тем в неблагоприятном климате кооперативное размножение, по всей видимости, способно снижать риск вымирания. Известно, что подобная стратегия позволяет трехцветным спрео (Lamprotornis superbus) поддерживать сравнительно высокий уровень репродуктивности в засуху, тогда как популяции скворцовых (Sturnidae), не склонных к кооперации, в эти периоды сокращаются. Примечательно при этом, что образовывать семейные группы могут и таксоны, которые не помогают сородичам в размножении: в частности, к последним относятся врановые (Corvidae). Чтобы прояснить историю возникновения признака, специалисты из Цюрихского университета и других учреждений изучили филогенез 3005 видов птиц.

Авторов, в частности, интересовало, связано ли эволюционно кооперативное размножение с формированием семейных групп. Дело в том, что ряд кооперативных птиц не используют эту стратегию. Так, около половины выборки, например лазоревки (Cyanistes), не относились к таксонам, помогающим сородичам в гнездовании, но и не образующим групп; порядка трети, в том числе кукши (Perisoreus infaustus), способны группироваться, но не кооперироваться в вопросах размножения; оставшиеся 13 процентов птиц, с другой стороны, и создают семейные группы, и способствуют кормлению чужих птенцов внутри них (в качестве примера может служить снегиревая сойка (Struthidea cinerea)).

Наконец, в выборку вошел примерно один процент птиц, кооперативное размножение которых направлено не на своих родственников. Исследователи сопоставили территориальное распределение видов с тремя ключевыми экологическими факторами: ежегодной динамикой чистой продукции экосистем, количества осадков и вегетационных периодов. Анализ показал, что признак, вероятно, развивался в два этапа. Сперва, в благоприятных климатических условиях, возникала склонность к формированию семейных групп. Последующее ухудшение экологии способствовало адаптации в виде кооперативного размножения, когда зрелые птенцы помогают сородичам выращивать потомство.

По мнению авторов, такая модель разрешает противоречия в части вклада средовых факторов в развитие кооперативного размножения. Кроме того, она проясняет территориальное распределение таксонов.

Подробности работы представлены в журнале PLоS ONE.

Ранее ученые выяснили, чем определяется форма птичьих яиц, и показали, что гнездовые паразиты способны к планированию.