international

  • Cetaceele sunt mamifere marine care includ balene balene, cum ar fi balena albastră și balene dințate, cum ar fi balenele ucigașe și delfinii.
  • Balenele cu balene și dinții au abordări diferite în mod dramatic de alăptare, balenele cu balene produc cantități mari de lapte foarte bogat în grăsimi într-o perioadă scurtă de timp, iar balenele dințate care produc lapte mai scăzut de grăsime pe o perioadă mai lungă de timp.
  • Abordarea mai lentă a balenelor dințate seamănă cu cea a primatelor, reflectând trăsăturile comune ale mărimii relative a creierului și creșterii și dezvoltării lente a descendenților între aceste două grupuri de mamifere.
  • Există probabil multe excepții în cadrul fiecărui grup la aceste modele largi de lactație, dar problemele metodologice care limitează studiile de lactație pe balene și delfini împiedică o înțelegere deplină a diversității strategiilor de lactație în cetacee.

Cât de multă greutate ar trebui să câștige o femeie în timpul sarcinii? Patruzeci și cinci de mii de kilograme (sau aproape 100.000 de lire sterline) pot părea o cantitate excesivă, cu excepția cazului în care, desigur, întrebarea se îndreaptă către balena albastră (Balaenoptera musculus), cel mai mare animal de pe planetă. Balenele albastre, împreună cu alte specii de balene balene, sunt remarcabile pentru capacitatea lor de a îmbrăca cantități masive de grăsime în timpul sarcinii. Ceea ce poate fi și mai remarcabil, cu toate acestea, este capacitatea lor de a transfera rapid acea energie stocată la vițelul în curs de alăptare, în timp ce consumă puține alimente, dacă este cazul. Dar nu toate balenele împărtășesc această strategie intensă de lactație. Balenele dințate („verii” evolutivi ai balenelor balene) sunt broasca țestoasă a iepurelui balenelor balene, adoptând abordarea lentă și constantă a producției de lapte care amintește de oameni și alte specii de primate. De ce balenele baleen nu fac ritmul un pic mai mult? Sau, alternativ, de ce balenele dințate nu au o viteză mai mare? Evoluția a două astfel de strategii dramatic diferite la aceste mamifere marine strâns legate poate fi înțeleasă doar în contextul întregii vieți a speciei. La urma urmei, succesul evolutiv nu înseamnă să câștigi un sprint, ci să joci cu succes jocul lung.

Înghițituri mari și ecouri

Cetaceele sunt un ordin al mamiferelor împărțit în două subordine: balenele cu balene (subordine mysticetes) și balenele cu dinți (subordine Ondocetes). Aceste două grupuri au divergut cu aproximativ 38 de milioane de ani în urmă, iar strămoșul comun avea dinți, mai degrabă decât baleen [1]. Baleen este fabricat din keratină, aceeași substanță care formează unghiile, iar balenele baleen o folosesc într-un mod unic pentru a obține alimente. Plăci de balenă, fiecare înfrântă de o rețea de fire asemănătoare părului, coboară din osul maxilarului superior ca niște dinți pe un pieptene. Balenele baleen își deschid gura și iau cantități uriașe de apă împreună cu o gamă de alimente - adesea mici - înotând în acea apă. Apoi, folosindu-și limba, împing apa înapoi prin balot ca un filtru, lăsând în urmă peștele mic, planctonul și krilul (un creveț mic) pe care îl înghit. Un krill poate să nu aibă multe calorii, dar unele estimări sugerează că o balenă albastră poate mânca până la patru tone (8.000 lbs) de krill într-o singură zi [2]!

Balenele dințate (un grup care include, de asemenea, toți delfinii și marsopii) trebuie să lucreze puțin mai mult decât să-și înghită mâncarea. Sunt vânători activi care caută și smulg pești, calamari sau, în cazul unor balene ucigașe, mamifere marine mari. Multe balene dințate folosesc ecolocația pentru a-și găsi pradă, cum ar fi liliecii, emit unde sonore și folosesc undele sonore care revin pentru a determina dimensiunea și locația prăzii (precum și informații despre mediul înconjurător, cum ar fi distanța până la fundul oceanului).

Economisesc pentru o zi cu lapte

Modul în care își trăiesc balenele balene și dințate sunt strâns legate de tiparele lor specifice și de rata de creștere, dezvoltare și reproducere. Aceasta include strategia lor de lactație, care este descrisă prin compoziția laptelui, cantitatea, frecvența alăptării și durata totală a perioadei de lactație. Balenele Baleen au dezvoltat o strategie de lactație pe care Dr. Olav Oftedal, om de știință emerit al Smithsonian Environmental Research Center și cea mai importantă autoritate mondială în materie de alăptare a mamiferelor marine, descrie ca fiind „intensivă”, în timp ce cea a balenelor dințate este „extinsă” [3]. Acești termeni se referă nu numai la timpul investit de la mamă, ci și la cantitățile de nutrienți transferați și la sursa acestor nutrienți.

Balenele baleen parcurg distanțe mari de la hrănirea lor la locurile de reproducere. Iarna, se împerechează în ape mai calde și apoi călătoresc la latitudini mai înalte cu ape mai reci pentru a se hrăni și a se îngrasa în timpul verii. Apoi, ei călătoresc înapoi în apele mai calde pentru a naște și pentru a-și alăpta urmașii. Până când mamele și vițeii se întorc la sfârșitul primăverii în apele mai reci pentru a se hrăni (aproximativ șase până la șapte luni mai târziu), vițeii au fost înțărcați [3, 4]. Pentru mamiferele de mărimea corpului, o perioadă de lactație de doar șase luni este extrem de scurtă (pentru comparație, cel mai mare mamifer terestru, elefantul african, cântărește 12.000 de kilograme și poate alăpta până la patru ani). Dar când se examinează calitatea și cantitatea de lapte, această perioadă „scurtă” de îngrijire pare incredibil de impresionantă.

La vârful lactației (perioada chiar înainte ca descendenții să înceapă să consume alte alimente decât laptele), balenele cu balene produc lapte cu 30-50% grăsimi [3, 4]. Și fac mult din asta - Oftedal estimează că balena albastră poate transfera până la 4.000 de megajuli pe zi sau aproape 1.000.000 de kilocalorii [3]!

Aceste cifre devin cu atât mai extraordinare cu cât considerăm că cea mai mare parte a alăptării are loc în ape mai calde, ceea ce înseamnă că mamele consumă puțin, chiar dacă există alimente. Energia pentru alăptare la balenele balene provine în mare parte din depozitele de energie maternă de grăsime [3]. Masa corporală a unei balene albastre care alăptează a fost estimată la 120.000 de kilograme (sau aproximativ 265.000 de lire sterline), o creștere de 45.000 de kilograme față de masa corporală dinaintea sarcinii. Dacă vă este greu să vă imaginați cât de mari sunt de fapt 120.000 de kilograme, Oftedal oferă o perspectivă: „Masa corporală a unei balene albastre care alăptează este echivalentă cu 40 de elefanți care alăptează, 2000 de femele umane care alăptează sau 48 de milioane de ștropi pigmei care alăptează”.

Balenele nu sunt singurele mamifere care postesc în timpul alăptării; această strategie este văzută și la urși și sigilii. Nu este surprinzător că și aceste mamifere sunt mari. „A deveni mare îți permite să ai opțiuni disponibile care nu sunt disponibile pentru animalele mai mici”, spune Oftedal. Și anume, mamiferele mai mari pot stoca mai multă energie decât mamiferele mai mici și se pot agăța de energia respectivă pentru perioade mai lungi de timp [5]. Însă balenele balene și alte mamifere marine au un avantaj suplimentar nedisponibil mamiferelor terestre mari: flotabilitatea. „Mediul lor acvatic le permite să transporte mult mai multă masă corporală”, explică Oftedal, „deoarece costurile locomoției sunt mult mai mici”.

Strategia de lactație extrem de intensă a balenelor balene este posibilă doar din cauza dimensiunii lor imense a corpului și a mediului acvatic. Dar să te bazezi exclusiv pe magazinele de caroserie pare o strategie solicitantă - și de ce toată grabă? De ce balenele balene nu rămân pur și simplu într-o zonă cu o sursă sigură de hrană în apropiere de fătare și lactat? Potrivit Oftedal, există trei răspunsuri standard oferite de biologii marini: abundența alimentară sezonieră, termoreglarea și evitarea prădătorilor. Resursele alimentare „înfloresc” în mările cu latitudine mare la sfârșitul primăverii și verii. Dar vițeii de balenă se nasc cu mai puțină grăsime corporală decât părinții lor, iar apele înghețate ar duce la pierderea căldurii la nou-născuți. În plus, mai puțini prădători (de exemplu, balenele ucigașe) sunt prezenți în golfurile adăpostite și în apele mai calde favorizate de mamele care alăptează, sporind din nou supraviețuirea descendenților. Din perspectiva evoluției, o strategie riscantă sau solicitantă poate fi menținută prin selecție naturală dacă este compensată de beneficiul creșterii succesului reproductiv. Aparent, oportunitatea unei surse de hrană bogată sezonier depășește costurile și pericolele călătoriilor globale.

Nu postesc și nu prea repede

Pe cealaltă parte a monedei se află riscurile potențiale asociate cu o perioadă extinsă de lactație. O durată mai lungă de lactație înseamnă o așteptare mai lungă până la independența descendenților; cu cât este nevoie de mai mult timp pentru ca descendenții să devină independenți (și capabili să se reproducă), cu atât este mai mare riscul ca aceștia să nu ajungă niciodată la independență. Investiția într-un descendent care nu se reproduce niciodată este, din perspectiva selecției naturale, egală cu reproducerea niciodată. Deci, de ce ar fi evoluat balenele dințate o astfel de strategie?

„Creiere mare, interacțiuni complexe și grupuri sociale complexe”, explică Oftedal. Balenele dințate au dimensiuni ale creierului relativ mari, care necesită o perioadă lungă de dezvoltare după naștere. Aceste dimensiuni mai mari ale creierului sunt direct legate de comportamentul lor social; balenele cu dinți trăiesc în grupuri sociale mai mari decât balenele cu balene și „au interacțiuni sociale mult mai complexe între membrii grupului”, spune Oftedal. Aceste interacțiuni necesită timp pentru a învăța, iar aceste creiere necesită timp pentru a crește (pentru perspectivă, delfinii muncitori care cântăresc aproape 500 de kilograme alăptează până la 3 ani, poate chiar mai mult) [3].

Există o altă ordine de mamifere cu creiere mare, un accent pe învățare și rate de creștere postnatale lente - primate. Și, deși împărtășesc foarte puțin unul cu celălalt în ceea ce privește mediul, primatele și balenele dințate au strategii de alăptare izbitor de asemănătoare: durată mai lungă de lactație, lipsa postului matern în timpul alăptării și costuri zilnice mai mici de lactație. „Vedeți convergență între aceste două taxe, deoarece presiunile selective sunt similare”, explică Oftedal.

Laptele provenit de la balenele dințate nu este aproape la fel de diluat ca laptele de primate, deoarece balenele și delfinii se confruntă cu o provocare termică care nu se găsește la mamiferele terestre (aceștia, ca și balenele balene, trebuie să furnizeze grăsime și energie pentru depunerea de grăsime izolantă în urmașii lor). Cu toate acestea, balenele dințate produc lapte cu un conținut mai scăzut de grăsimi și mai mare în apă decât verii lor, balenele balene, demonstrând o oarecare convergență cu primatele foarte îndepărtate [3].

Excepții de la regulă

Deși majoritatea balenelor balene urmează abordarea intensivă și cele mai multe balene dințate abordarea extinsă, există câteva excepții notabile. Și pentru Oftedal, aici cercetarea devine cu adevărat interesantă. „Există mai multă diversitate decât ne dăm seama în cadrul fiecărui tip de cetaceu”, spune Oftedal. "Există modele largi, cu siguranță, dar nu putem spune că toate balenele balene sau toate balenele dințate sunt aceleași atunci când vine vorba de alăptare."

Luați, de exemplu, balena de vârf. Bowheads sunt balene balene, dar au o strategie reproductivă diferită de cele mai apropiate rude - vițeii se nasc la sfârșitul primăverii în apele reci și alăptează pentru perioade relativ lungi de timp, toate în timp ce mamele consumă alimente [4]. De ce au divergat? Cum sunt capabili să ocolească constrângerile apei reci și ratele ridicate de prădare?

Există și o excepție interesantă și în cazul balenelor dințate - marsopa portului, de exemplu, seamănă mai mult cu un iepure decât cu o broască țestoasă. Alăptarea lor este mult mai scurtă decât ceilalți delfini și foceni (8 luni față de câțiva ani), la fel ca și intervalul lor de naștere (un an) și durata totală de viață (10 ani) [3, 4]. Când și de ce s-au îndepărtat de alte focene pentru a urma acest model de istorie a vieții mai intens?

Din păcate, este posibil să nu fie posibil să înțelegem pe deplin amploarea variației în cadrul fiecărui grup și nici motivele diversității, deoarece datele privind alăptarea balenelor, în special sinteza laptelui, sunt oportuniste și fragmentare. Cea mai mare parte din ceea ce știm despre compoziția laptelui provine din probe extrase din glandele mamare ale cetaceelor ​​vânate, în perioada în care astfel de practici erau permise [3]. Și, din păcate, punctele de date suplimentare sunt rare (dar vezi lucrările lui West și ale colegilor cu delfini muncitori [6]) deoarece există numeroase obstacole metodologice în colectarea de la balene și delfini vii, atât în ​​sălbăticie, cât și în captivitate.

O binecuvântare și un blestem

Oftedal și-a încheiat publicația despre lactație la cetacee, reflectând asupra capacităților materne uluitoare ale balenelor cu balene și pare o modalitate potrivită de a pune capăt acestei povești despre lactația balenelor [1]. Cantitatea de energie pe care mamele o transferă descendenților în timpul alăptării este măsurată în șase cifre de kilocalorii pe zi (pe zi!). Și chiar mai uluitor este faptul că această energie este derivată atât de predominant din depozitele de tei acumulate în timpul sarcinii.

Dar această remarcabilă adaptare evolutivă s-a dovedit a fi un blestem. Magazinele mari de tei le-au făcut să fie ținte foarte căutate pentru balene. Populațiile celor mai multe balene balene (și cașalotul, o specie dințată) au fost decimate de vânătorii de balene din secolele XIX și XX; este ironic faptul că o mare parte din ceea ce știm despre lactația lor este produsul unei practici care a pus aceste specii în pericol de dispariție.

Datele privind componentele din lapte ale balenelor balene și ale balenelor dințate provin în principal din eșantioane extrase din glandele mamare ale balenelor vânate plus câteva date despre animalele blocate [3, 4]. Astfel, protecția și conservarea cu succes a acestor mamifere uimitoare ne pot limita înțelegerea lactației multor specii de cetacee, dar acest lucru este cu siguranță un compromis util.