Невзгоды в раннем возрасте могут иметь постоянные последствия для здоровья людей, даже если их обстоятельства впоследствии значительно улучшаются. Ученые используют кумулятивный индекс невзгод, или CAI, который количественно измеряет меры невзгод, включая бедность и стресс, для понимания здоровья и долголетия на протяжении жизни человека. Это помогло определить конкретные меры, которые правительства, поставщики медицинских услуг и семьи могут предпринять для улучшения жизни людей.
Дикие животные также могут сталкиваться с трудностями в раннем возрасте, но их влияние на выживание и продолжительность жизни неизвестно. Хотя подобный инструмент мог бы помочь ученым сохранить популяции животных, определив наиболее влиятельные стрессоры для смягчения, лишь немногие популяции изучались в течение достаточно длительного времени, чтобы получить данные, необходимые для разработки CAI для этого вида.
Биологи Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе меняют это, создавая первый кумулятивный индекс неблагополучия для желтобрюхих сурков, основанный на 62 годах непрерывного сбора данных в биологической лаборатории Роки-Маунтин в Колорадо. Это второе по продолжительности исследование индивидуально помеченных млекопитающих в мире.
В исследовании, опубликованном в журнале Ecology Letters , предлагаются подробные шаги для ученых, имеющих большие наборы данных по другим видам, по созданию собственного CAI.
Разработанный ими индекс выявил некоторые предсказуемые, но также и удивительные стрессоры, которые оказали значительное влияние на выживаемость и продолжительность жизни сурков. Например, неудивительно, что позднее начало вегетационного периода снизило выживаемость, поскольку сурки должны набирать вес летом для своей семи-восьмимесячной спячки. Но открытие, что летняя засуха не оказала никакого эффекта, было неожиданным. Хищничество также сыграло меньшую, чем ожидалось, роль.
Неудивительно, что смерть матери сыграла большую роль, но она все равно сыграла, даже если это произошло после того, как щенок был отнят от груди. Это может быть связано с тем, что щенки живут с матерью целый год после отнятия от груди.
Для создания индекса Сочил Ортис-Росс отобрала данные по самкам сурков, родившимся после 2001 года, когда исследователи начали количественно оценивать физиологический стресс, которые оставались в одной из изученных колоний до 2019 года, чтобы гарантировать точную запись их родословной, возраста и жизненного опыта. Самцы обычно рассеиваются, а самки остаются в районе, где они родились, поэтому биологи могут наблюдать за самками в течение их жизни.
Эта популяция сурков охватывает перепад высот в 300 метров, который делит популяцию на группы вверх по долине и вниз по долине с различными экологическими и демографическими условиями. Ученые отлавливают особей в популяции дважды в неделю с весны до конца лета, когда сурки активны, собирая поведенческие, морфологические и физиологические данные.
Ортис-Росс выделила следующие экологические, демографические и материнские меры неблагоприятной ситуации, каждая из которых может повлиять на то, переживет ли щенок свой первый год: позднее начало сезона; летняя засуха; давление хищников; большие пометы; пометы с преобладанием самцов; позднее отлучение от груди; низкая материнская масса; высокий материнский стресс; и материнская потеря. Она хотела выяснить, оказывают ли эти факторы какое-либо влияние на продолжительность жизни особи после первого года.
Эти переменные были введены в компьютерные модели, которые количественно определяли стандартные, легкие, умеренные и острые неблагоприятные факторы. Все модели дали схожие результаты. Умеренные и острые кумулятивные неблагоприятные факторы снизили шансы на выживание щенков на 30% и 40% соответственно.
Шансы на выживание детенышей были значительно выше в верхней части долины для всех моделей, в то время как материнская потеря снижала шансы на выживание во всех моделях и до 64% в модели умеренной неблагоприятности. Низкая материнская масса снижала шансы на выживание на 77% только в модели умеренной неблагоприятности, в то время как позднее отлучение снижало шансы на 33% только в стандартизированных и необработанных моделях.
Удивительно, но засуха увеличила шансы на выживание во всех моделях, кроме модели с острой неблагоприятной ситуацией, при этом наибольший эффект наблюдался в модели с умеренной неблагоприятной ситуацией.
Средняя продолжительность жизни взрослого человека составляет 3,8 года, однако острые хронические заболевания легких утроили риск неблагоприятных последствий для продолжительности жизни.
«Мы обнаружили, что CAI эффективно фиксирует краткосрочный риск выживания у желтобрюхих сурков, и даже в долгосрочной перспективе увеличение невзгод в раннем возрасте снижает продолжительность жизни взрослых особей», — сказала Ортис-Росс. «Положительные эффекты не отменяют более ранние неблагоприятные, что говорит о том, что невзгоды накапливаются у сурков и не могут быть полностью восстановлены положительным опытом».
Результаты подтвердили гипотезу о том, что CAI может быть полезным инструментом для оценки долгосрочного влияния множественных стрессоров раннего периода жизни на выживание желтобрюхих сурков.
«С точки зрения управления биоразнообразием мы сталкиваемся со смертью от тысячи порезов. Обычно мы изучаем один фактор за раз: людей, хищников, климат и так далее», — сказал соавтор исследования профессор Дэниел Блумштейн. «Но эти воздействия происходят одновременно и имеют кумулятивный эффект. Нам нужен способ выяснить, какой из этих стрессоров — или какая комбинация — имеет наибольший кумулятивный эффект, и наше исследование показывает, что CAI может сделать это для сурков».
Например, планы по сохранению популяции сурков могут быть нацелены на группу в нижней части долины, которая, как ни странно, показала себя немного хуже в плане снижения материнской смертности и улучшения здоровья матерей. Но им, возможно, не нужно будет нацеливаться на снижение хищничества или противодействие последствиям летней засухи; эти цели оказались не такими важными, как ожидалось.
