eLife：合作动物的最佳繁殖群体大小因性别而异

根据一项对鸵鸟的研究，群体生活在进化上的利弊对雄性和雌性是不同的。

　　

这一发现有助于解释为什么生活在野外的鸵鸟群体的规模差异如此之大，表明群体的最佳规模取决于其中雄性和雌性的平衡。

和人类一样，鸵鸟通过联合起来照顾它们的后代来应对为人父母的挑战。群体在共同的巢穴中繁殖，个体轮流在这里孵蛋。然而，这种合作繁殖并不是没有成本的，因为在交配和谁的蛋被孵化上可能会有激烈的竞争。

瑞典隆德大学的博士后研究员Julian Melgar解释说:“竞争和合作的竞争力量预计会导致自然界中有一个最佳的群体规模。”“但在野外，群体的大小变化很大，原因尚不清楚。”

一个常见的解释是群体的大小随着生态条件的波动而变化，但这并不能解释为什么不同组成的群体生活在相似的环境中。

梅尔加解释说:“我们开始研究在一致的生态条件下群体规模的成本和收益，从群体属性中分离出个体差异对繁殖成功的影响，并理清竞争和合作如何随着群体规模的变化而变化。”

八年来，在每年五月繁殖季节开始时，研究人员在南非克莱因卡鲁(Klein Karoo)的大型围场中放置不同数量的雄性和雌性鸵鸟，建立了试验组。一群由一到三只雄性和一、三、四或六只雌性组成，与野外看到的群体规模范围相似。在部分繁殖季节，通过暂时移卵防止了合作孵化行为。测量了群体中雄性和雌性的数量以及孵化合作对繁殖成功的影响。

这项研究揭示了三个主要发现。首先，雌性鸵鸟有多个最佳群体，因为它们的繁殖成功取决于雄性和雌性鸵鸟共同照顾后代。相比之下，第二个发现是雄性有一个单一的最佳群体规模，这是由与其他雄性竞争的高成本和合作照顾的低收益决定的。第三，中等规模的群体对雄性和雌性的繁殖成功率都不是最优的。这是因为在交配时间和照顾后代方面发生了矛盾。在中等规模的群体中，当雄性与正在孵化的雌性交配时，孵化中断，对卵造成损害。雄性和雌性在繁殖成功率最大化方面的这些差异，可以帮助解释为什么自然界的群体规模差异如此之大。

瑞典隆德大学高级讲师、资深作者Charlie Cornwallis总结道:“生态条件、育种者质量和亲缘关系通常被用来解释合作育种群体规模的变化，但我们的研究结果表明，这种变化是独立于这些因素产生的。”“合作和竞争的抵消力量可以在男性和女性之间产生不同的生殖利益，并增加生殖成功最高的社会条件的范围。我们的发现将帮助我们理解为什么合作社是这样的，并通过展示不同的社会压力如何影响繁殖，可能有助于保护工作和动物育种项目。”

Journal Reference:

1. Julian Melgar, Mads F Schou, Maud Bonato, Zanell Brand, Anel Engelbrecht, Schalk WP Cloete, Charlie K Cornwallis. Experimental evidence that group size generates divergent benefits of cooperative breeding for male and female ostriches. eLife, 2022; 11 DOI: 10.7554/eLife.77170