一項新的研究顯示，考慮到生育和照顧後代的新陳代謝負荷，動物繁殖所投入的能量比以前估計的高出10 倍。這對現有的生物學模型和理論提出了挑戰。塞繆爾-金瑟及其同事開發了一個框架來量化各種動物類群的這些成本，結果顯示間接成本往往超過直接成本，尤其是在哺乳動物和人類。研究結果還表明，外溫動物對溫度敏感的繁殖成本可能會受到氣候變遷的影響，進而對族群動態產生潛在影響。

一項研究表明，動物繁殖的能源成本遠高於人們的想像，這主要是由於懷孕等間接成本造成的。這項發現挑戰了傳統的生物學模型，並表明氣候變遷可能會進一步影響對溫度敏感的物種的繁殖策略。

最近的一項研究顯示，動物繁殖過程中消耗的能量可能比先前估計的高出10 倍，特別是在考慮到與生育和養育後代相關的代謝成本時。這些發現從根本上挑戰了動物生長和生命史的長期理論和生物模型。繁殖是動物所能進行的最大能量投資之一。

這種投資包括直接成本（直接投資於後代本身的能量）和間接成本（在後代出生前創造、攜帶和照顧後代所消耗的能量）。雖然人們對繁殖的直接成本已經有了很好的了解，但間接成本–繁殖的新陳代謝負荷–還沒有被量化過。

儘管這種理解並不全面，但不同的生物學理論對繁殖的代謝負荷做出了矛盾的假設。例如，大多數模型假定，與直接成本相比，新陳代謝負荷相對較小，而其他模型則不區分新陳代謝負荷和總的生殖能量投資。在應用這些不同的假設時，會對動物生活史的基本驅動因素產生不同的結論。

塞繆爾-金瑟及其同事開發了一個定量框架，透過結合動物後代的能量含量和孕育後代的代謝負荷數據，估算動物類群繁殖的總能量成本。透過這種方法，作者可以分辨出造成整體繁殖能量投資的因素。

透過對81 個物種（從微小生物到人類）的評估，Ginther等人發現，直接成本通常只佔繁殖所消耗能量的一小部分。例如，在哺乳動物中，只有約10%的生殖能量消耗在後代身上，其餘90% 的能量消耗在新陳代謝密集的懷孕過程中。

人類的間接成本最高，約96%。 Ginther等人的分析也表明，外溫動物的活體繁殖進化伴隨著代謝負荷的大幅增加，這表明活體繁殖的外溫動物比產卵的外溫動物付出了更高的間接成本。此外，作者還發現，外溫動物繁殖的間接成本對溫度極為敏感，這表明未來氣候變暖可能導致繁殖成本的變化，從而對氣候變遷下的族群更替產生令人擔憂的影響。

參考文獻：《代謝負荷與後生動物的繁殖成本》，作者：Samuel C. Ginther、Hayley Cameron、Craig R. White 和Dustin J. Marshall，2024 年5 月16 日，《科學》。

編譯來源：ScitechDaily