생쥐의 공동 수유 중 비밀스러운 친족 차별은 친척 간의 협력을 선호합니다

커뮤니케이션 생물학 6권, 기사 번호: 734(2023) 이 기사 인용

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번식하는 암컷은 자손을 공동으로 양육하고 자손 돌봄의 시너지 효과를 공유하지만 파트너에 의한 착취의 위험을 감수함으로써 협력할 수 있습니다. 수유 중인 포유류의 경우 공동 사육은 주로 가까운 친척들 사이에서 이루어집니다. 포용적 적합도 이론은 관련 파트너 간의 협력 강화와 투자 부족에 대한 보상 의지가 더 커질 것으로 예측하는 반면, 여성은 자신의 자손에 대한 투자 편향 가능성이 적습니다. 우리는 친숙한 자매 쌍이나 관련 없는 집 쥐가 공동으로 자손을 키울 때 개별 우유 할당을 추적하기 위해 이중 동위원소 추적자 접근 방식을 사용합니다. 밀접하게 관련된 쌍은 에너지 수요가 낮고 새끼는 모체가 아닌 우유에 더 잘 접근할 수 있습니다. 수유 투자는 자매 파트너 사이에 더 편향되어 있지만 여성은 관련 없는 파트너와 함께 자란 자손당 더 많은 에너지 비용을 지불합니다. 협력 파트너로서 가까운 친족을 선택하는 것은 이러한 직간접적 혜택에 의해 크게 선호되며 공동 번식을 위해 여성 친족 그룹을 유지하는 동인을 제공합니다.

개인이 자신의 재생산에 대한 비용에도 불구하고 다른 사람에게 도움을 제공하는 협동적 행동은 사회성의 진화에서 중심적인 역할을 합니다. 사육자들이 자신의 번식을 희생하거나 지연시키는 다른 그룹 구성원의 도움을 받거나 자신의 번식이 실패했을 때 도움을 주는 협동 번식에 많은 관심이 집중되었습니다1,2,3. 이러한 비용이 많이 드는 협력은 친족 그룹에서 주로 진화했습니다4,5,6. 여기서 도우미는 가혹한 생태 조건이 도움 전략8,9을 선호하거나 고밀도 보조 자원 방어10에서 사회적 그룹화를 선호할 때 자신의 유전자의 일정 부분을 보유하는 새끼를 양육함으로써 간접적인 건강상의 이점을 얻을 수 있습니다. . 그럼에도 불구하고 일부 시스템에서는 부하 직원이 집단 생활과 향상된 생존 또는 영토 상속을 통해 관련 없는 육종가의 진화를 돕기 위해 충분한 직접적인 혜택을 얻을 수 있습니다11,12. 대조적으로, 공동 사육자(동일한 그룹에 속한 두 명 이상의 암컷이 동시에 번식하는 경우)는 자손을 공동으로 양육함으로써 협력할 수 있습니다. 그들은 공급, 방어 및 자손 관리의 기타 측면의 시너지 효과를 공유할 수 있으며, 동시에 각각 생식 성공을 얻습니다13,14,15,16,17. 그러나 파트너가 공동 무리에 비례적으로 투자하지 않거나18,19,20 자손이 시너지 효과를 얻을 수 있는 능력이 다양한 경우 개인은 공동 육종 시스템에서 착취당하기 쉽습니다. 자원을 놓고 경쟁함)14,21. 분류군 전반에 걸쳐 새끼의 공동 양육은 관련이 있는 암컷과 관련이 없는 암컷 모두에서 발생합니다. 관련되지 않은 여성의 경우 모든 당사자에 대한 강화된 직접적인 적합성은 공유된 유전적 이해관계가 없는 경우에도 협력을 유지할 수 있습니다25,26,27. 특히 포유동물에서 흔히 볼 수 있는 친족 그룹 내에서 공동 양육이 발생하는 경우 이는 친족과의 협력으로 인한 체력 향상 이점을 반영할 수 있지만 대안적으로는 인구 집단 내의 기존 친족 구조의 결과일 수도 있습니다29,30.

공동 번식 암컷이 직면한 중요한 결정은 무리에, 특히 다른 사육자의 자손과 비교하여 자신의 자손에 투자할 금액입니다. 포괄적 적합성 이론은 여성 간의 친족 관계가 두 가지 방식으로 이 결정에 영향을 미칠 것이라고 예측합니다. 첫째, 공동 번식하는 암컷이 관련이 없을 때 다른 암컷의 새끼를 돌보는 데 대한 투자를 줄여야 합니다. 왜냐하면 친척이 아닌 암컷을 도울 때 간접적인 건강상의 이점을 얻을 수 없기 때문입니다. 그러나 암컷은 자신의 자손에게 해를 끼치는 것을 피하기 위해 감소된 투자를 효과적으로 목표로 삼아야 하며, 이는 자손이 완전히 혼합되어 자원을 놓고 경쟁하는 많은 공동 둥지 시나리오에서 달성하기 어려울 수 있습니다31. 둘째, 여성은 관련 파트너의 과소투자(착취)를 보상할 가능성이 더 높습니다. 관련 파트너의 부담을 줄여 해당 파트너의 평생 체력을 향상시키면 간접적인 이익을 얻을 수 있기 때문입니다17,32,33. 이러한 더 큰 보상 의지로 인해 파트너와 동일한 수준의 투자에 대해 더 높은 평생 건강 비용을 지불하는 여성(예: 상태가 더 좋지 않은 여성)은 자신의 건강을 개선하기 위해 관련 파트너와 협력할 때 과소투자할 가능성이 더 높을 것으로 예상됩니다. 평생 생식 건강. 관련 파트너는 직접적인 건강에 필요한 추가 투자 비용이 자신과 관련 자손을 모두 양육함으로써 얻을 수 있는 건강 이득을 초과하지 않는 경우 공동 쓰레기를 버리는 대신 기꺼이 보상해야 합니다. 종합하면, 이는 암컷이 관련되지 않은 파트너와 공동으로 번식할 때 자신의 자손에 대한 투자의 편향이 더 커지지만 밀접하게 관련된 번식 파트너 사이의 총 투자에 있어서는 더 큰 편향을 예측합니다. 또한, 암컷이 친족 파트너를 선호하고 친족과 협력할 때 효율성 증가 및/또는 피해 감소를 경험하는 경우, 이러한 이점은 암컷이 가까운 친족을 협동 번식 파트너로 선택할 때 자손의 수, 생존 및/또는 품질이 향상되어 직접적인 적합성이 더 커질 수 있습니다.