Hogy sok energiára van szükség egy kisbaba kihordásához, azt bárki megerősíti, aki volt már terhes. De hogy pontosan mennyire, azzal kapcsolatban mostanáig csak találgattak a szakértők. A Science című folyóiratban azonban a napokban megjelent egy tanulmány, amelyben egy ausztrál kutatók által végzett becslés szerint egy emberi terhesség kilenc hónap alatt csaknem ötvenezer kalóriát emészt fel. Ez körülbelül ötven liter jégkrémnek felel meg, ami lényegesen több, mint amire a szakértők számítottak.
A korábbi becslések ennél jelentősen alacsonyabbak voltak, mert a kutatók általában azt feltételezték, hogy a szaporodáshoz szükséges energia nagy része a magzatban tárolódik, amely viszonylag kicsi. Dustin Marshall, a Monash Egyetem evolúcióbiológusa és tanítványai azonban felfedezték, hogy az emberi magzatok szöveteiben tárolt energia a terhesség teljes energiaköltségének csak mintegy 4 százalékát teszi ki. A másik 96 százalékot az anya saját teste által igényelt plusz üzemanyag jelképezi.
„Maga a baba gyakorlatilag egy kerekítési hibának tekinthető, csak eltartott egy darabig, amíg erre rájöttünk”
– mondja Marshall.
Ködös becslések
A felfedezés a szakértő anyagcserével kapcsolatos, hosszú ideje tartó kutatásain alapul. A különböző fajoknak különböző energiaigényeket kell kielégíteniük. A melegvérű emlősök például képesek állandó testhőmérsékletet fenntartani, és aktívak maradnak akkor is, ha a külső hőmérséklet lecsökken. A melegvérűségnek azonban megvannak a maga hátrányai is. A magas anyagcsere-sebesség fenntartásához az emlősöknek folyamatosan táplálniuk kell ezt a „kemencét”. A hidegvérű kígyók ezzel szemben akár hetekig is túlélhetnek táplálkozás nélkül.
Marshall nekilátott, hogy összeállítsa több tucat faj életük során felhasznált energiáinak teljes leltárát. A kiindulópontja az volt, hogy a legtöbb nősténynek nyilván nemcsak a saját testét kell táplálnia, hanem további energiát kell az utódaikba is juttatni, ami plusz energiaigényt jelent.
Amikor a szakértő elkezdte vizsgálni a szaporodás energetikai hátterét, nem talált megalapozott számokat a korábbi vizsgálatokban. Egyes kutatók arra jutottak, hogy a közvetett költségek – az az energia, amelyet a nőstények a saját testük táplálására használnak fel a terhesség alatt – mindössze 20 százalék ahhoz képest, ami a közvetlen energiát illeti, vagyis azt, ami a magzat szöveteibe kerül. Marshall azonban nem nagyon bízott az ilyen spekulációkban, mert nem találta őket megalapozottnak.
A kutató és tanítványai ezért nekiláttak, hogy saját maguk becsüljék meg az energiaköltségeket. Átfésülték a tudományos szakirodalmat olyan információkért, mint például az egyes utódok szöveteiben tárolt energia. Illetve az állapotos nőstények általános anyagcseréjével kapcsolatban is átnézték a korábbi vizsgálatokat, amit a szakértők úgy szoktak megbecsülni, hogy megmérik, mennyi oxigént fogyasztanak az anyák.
Komoly az ár
Marshall elmondása szerint nagyon sok hasznos adatot találtak az előzetes kutatásokban, és rengeteg információ van felhalmozva a témával kapcsolatban saját fajunkról is, csak éppen eddig senki nem rakta össze ezeket. Az ilyen és hasonló adatok összesítésével a kutatók összesen 81 faj szaporodási energiaköltségeit becsülték meg, a rovaroktól a kígyókon át a kecskékig. Ezek alapján azt találták, hogy az állat testmérete nagyban befolyásolja, hogy mennyi energiára van szüksége a szaporodáshoz. A mikroszkopikus méretű kerekesférgek például kevesebb mint egy milliomod kalóriát igényelnek egy utód létrehozásához. Ezzel szemben egy fehérfarkú szarvastehénnek több mint 112 ezer kalóriára van szüksége egy utód kihordásához, ami persze logikus is.
A kalóriaigényben a faj anyagcseréje is szerepet játszik. A melegvérű emlősök például háromszor annyi energiát használnak fel, mint az azonos méretű hüllők és más hidegvérű állatok. A legnagyobb meglepetést azonban az okozta, amikor Marshall és tanítványai megállapították, hogy sok fajnál a vemhesség közvetett költségei jelentősen nagyobbak, mint a közvetlenek. A legszélsőségesebb eredmények ebben a tekintetben az emlősöknél születtek.
A nőstény emlősök által a vemhesség alatt felhasznált energiának átlagosan mindössze 10 százaléka fordítódott közvetlenül az utódok saját szöveteinek növesztésére.
„Ez engem is sokkolt. Többször visszatértünk az alapadatokhoz, mert az elméletek alapján várthoz képest rendkívül magasaknak tűntek ezek a számok” – mondja Marshall. David Reznick, a Kaliforniai Egyetem evolúcióbiológusa, aki nem vett részt a vizsgálatban, szintén megdöbbent azon, hogy a közvetett költségek milyen magasak lehetnek. „Ezt tényleg nem gondoltam volna” – mondja. Még inkább meglepte, hogy Marshall csapata volt az első, amelyik pontosan meghatározta ezeket a számokat. „Az egész rendkívül érdekes, az ember azt gondolná, hogy valaki már csinált ilyet korábban is” – folytatja.
Az eredményekről beszámoló tanulmány támpontokat nyújt arra vonatkozóan, hogy egyes fajoknál miért magasabbak a közvetett költségek, mint másoknál. A tojást rakó kígyók sokkal kevesebb közvetett energiát használnak fel, mint azok a kígyók, amelyek elevenen hozzák világra kicsinyeiket. Az elevenszülő kígyóknak végig támogatniuk kell az embriókat, miközben azok a testükben növekednek, míg a tojást tojó anyák sokkal gyorsabban „megszabadulnak” utódaiktól, amelyek aztán a testükön kívül, a tojásban fejlődnek életképessé.
***
Számos oka lehet annak, hogy az emlősök esetében ilyen magas közvetett költségekkel jár az utódok kihordása. Sok faj például méhlepényt növeszt, amelyen keresztül tápanyagokat juttat az embriónak. Marshall gyanítja, hogy az emberi terhesség azért igényel különösen nagy kalóriamennyiséget, mert az emberi nők hosszabb ideig terhesek, mint a legtöbb más, hasonló méretű emlős.
Marshall szerint az új eredmények azt is megmagyarázhatják, hogy a nőstény emlősök esetében evolúciós szempontból mivel magyarázható, hogy miért fordítanak olyan nagy erőfeszítést a kicsinyeik gondozására, miután azok megszülettek: azért, mert már a terhesség alatt is rengeteg energiát öltek bele a „projektbe”, amit nem lenne gazdaságos veszni hagyni.
