DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2026.0243
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42086244
تاريخ النشر: 2026-05-06
المؤلف: Dalton C. Leibold وآخرون
الموضوع الرئيسي: سلوك الحيوان والتكاثر
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في التفاعل بين ضغط الأم والبيئة التنموية على لياقة النسل والظاهرة في نوعين من السحالي، *Lampropholis delicata* و *Lampropholis guichenoti*. تم تطبيق الكورتيكوسيرون الخارجي تجريبيًا على البيض وتغيير درجات حرارة الحضانة لتقييم تأثيراتها على نجاح الفقس وحجم الصغار. أظهرت النتائج أن التعرض للكورتيكوسيرون قلل بشكل كبير من نجاح الفقس في *L. delicata*، التي لديها استراتيجية تكاثر تتمثل في إنتاج بيض أصغر وأكثر عددًا، بينما تأثر حجم الصغار سلبًا في كلا النوعين بسبب الكورتيكوسيرون ودرجات حرارة الحضانة العالية.
الأهم من ذلك، كشفت النتائج أن الاستثمار الأمومي، الذي تم قياسه من خلال حجم البيض، كان أقوى مؤشر على كل من نجاح الفقس وحجم الصغار عبر العلاجات. وهذا يشير إلى أن الاستثمار الأمومي الأعلى يمكن أن يخفف من الآثار السلبية لضغوط الأم والبيئة على لياقة الحياة المبكرة (البقاء)، على الرغم من أنه لا يحمي تمامًا من التأثيرات على الظواهر المتعلقة باللياقة، مثل حجم الصغار. بشكل عام، تؤكد الدراسة على أهمية استراتيجيات الأم في تشكيل مرونة النسل تجاه الضغوط خلال مراحل التطور الحرجة.
مقدمة
تسلط مقدمة هذه الورقة البحثية الضوء على الأهمية المتزايدة لفهم آثار الضغوط البيئية المتعددة على الكائنات الحية بسبب تغير المناخ العالمي. تؤكد على أن الضغوط مثل ارتفاع درجات الحرارة، وتغير توفر المياه، والتعرض للملوثات يمكن أن تتفاعل بطرق معقدة، مما يؤثر على فسيولوجيا الكائنات الحية ولياقتها، خاصة خلال مراحل الحياة المبكرة الحرجة. يشير المؤلفون إلى أنه بينما ركزت الكثير من الأبحاث على الضغوط المتزامنة التي تؤثر على الكائنات الفردية، هناك فجوة حاسمة في فهم كيفية تأثير الضغوط التي تتعرض لها الأجيال الأبوية على النسل من خلال التأثيرات عبر الأجيال.
تبحث الدراسة بشكل خاص في التفاعلات بين ضغط ما قبل الولادة، الذي تم محاكاته من خلال التعرض للجلوكوكورتيكويد، وضغط الحرارة خلال التطور الجنيني في نوعين من السحالي، *Lampropholis delicata* و *Lampropholis guichenoti*. يتوقع المؤلفون أن كل من التعرض للجلوكوكورتيكويد قبل الولادة ودرجات حرارة الحضانة الدافئة ستزيد بشكل مستقل من معدل الوفيات الجنيني وتقلل من حجم الصغار، مع تأثيرات تراكمية محتملة. كما يقترحون أن استثمار الموارد الأمومية، المشار إليه بكتلة البيض، سيخفف من هذه الضغوط، مما يشير إلى أن البيض الأكبر سيكون أكثر مقاومة للظروف التنموية الضارة. تهدف هذه الدراسة إلى توضيح التفاعلات المعقدة بين بيئات الأم والنسل وآثارها على اللياقة وديناميات السكان.
الطرق
في هذه الدراسة، بحث الباحثون في تأثير ضغط الأم، والبيئة التنموية، والاستثمار الأمومي على بقاء وخصائص النسل في نوعين من السحالي المتقاربة: السحلية الرقيقة (*Lampropholis delicata*) وسحلية الحديقة (*L. guichenoti*). تعيش كلا النوعين في بيئات شبه حضرية مشابهة في جنوب شرق أستراليا وتظهر استراتيجيات تكاثر مميزة؛ حيث تنتج *L. delicata* عددًا أكبر من البيض الأصغر (2-6 بيضات لكل مجموعة، حوالي 0.145 جرام)، مما يدل على استراتيجية مختارة من نوع r، بينما تضع *L. guichenoti* عددًا أقل من البيض الأكبر (1-4 بيضات لكل مجموعة، حوالي 0.188 جرام)، مما يعكس استراتيجية مختارة من نوع K. كانت الدراسة تهدف إلى تقييم كيفية تأثير الضغوط الأمومية والتنموية على تطور النسل، مع الأخذ في الاعتبار التغيرات في الاستثمار الأمومي داخل وبين هذه الأنواع.
تم الحفاظ على السحالي في ظروف مختبرية محكومة، مع أقفاص مشتركة تضم ذكرين وأربع إناث لكل نوع. تم تغذيتهم بنظام غذائي من الصراصير مدعوم بالكالسيوم والفيتامينات، وتم توفير ظروف بيئية مناسبة، بما في ذلك تدرج في درجات الحرارة وإضاءة UV. تم مراقبة صناديق التعشيش لتسجيل وضع البيض طوال موسم التكاثر من أكتوبر 2022 إلى فبراير 2023. جميع الإجراءات التجريبية التزمت بالإرشادات الأخلاقية المعتمدة من لجنة أخلاقيات التجارب الحيوانية في الجامعة الوطنية الأسترالية.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل ما مجموعه 684 بيضة من *L. delicata* من 160 مجموعة و568 بيضة من *L. guichenoti* من 197 مجموعة لتقييم تأثيرات ضغط الأم والضغط التنموي على بقاء البيض وكتلة الصغار. أظهرت النتائج أن معالجة CORT زادت بشكل كبير من معدل وفيات البيض في *L. delicata* (ΔCORT-control; estimate ± error = 0.713 ± 0.300; pMCMC = 0.015)، بينما لم يُلاحظ أي تأثير كبير على *L. guichenoti* (ΔCORT-control; estimate ± error = 0.466 ± 0.397; pMCMC = 0.229). لم تؤثر درجة حرارة الحضانة بشكل كبير على معدل وفيات البيض لأي من النوعين، كما لم يكن لكتلة البيض تأثير كبير على وفيات *L. delicata*، على الرغم من أنها كانت مهمة بالنسبة لـ *L. guichenoti* (β egg mass; estimate ± error = -19.015 ± 7.483; pMCMC = 0.009).
فيما يتعلق بالظواهر المتعلقة باللياقة، تأثرت كتلة الصغار بمعالجة CORT، ودرجة حرارة الحضانة، وكتلة البيض الابتدائية في كلا النوعين (جميع pMCMCs < 0.001). كانت كتلة البيض الابتدائية الأكبر هي أقوى مؤشر على كتلة الصغار، حيث أنتجت البيض المعالج بـ CORT صغارًا أصغر مقارنة بالمجموعات الضابطة. على وجه التحديد، كانت الصغار من *L. delicata* و *L. guichenoti* المعالجة بـ CORT أصغر من تلك الموجودة في المجموعات الضابطة، وكانت تلك التي تم حضانتها عند 28 درجة مئوية أيضًا أصغر من تلك التي عند 23 درجة مئوية. من الجدير بالذكر أن المعالجة المتزامنة بـ CORT والحضانة عند 28 درجة مئوية أدت إلى أصغر صغار عبر مجموعات العلاج. على الرغم من الاختلافات في معدل الوفيات الجنيني بسبب معالجة CORT بين الأنواع، إلا أن التأثيرات على كتلة الصغار والوفيات لم تختلف بشكل كبير بين *L. delicata* و *L. guichenoti*.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في تأثيرات الكورتيكوسيرون (CORT) قبل الولادة ودرجة حرارة الحضانة على معدل الوفيات الجنيني وخصائص الصغار في نوعين من السحالي، *Lampropholis delicata* و *Lampropholis guichenoti*. أظهرت النتائج أن معالجة CORT زادت بشكل كبير من معدل الوفيات الجنيني في *L. delicata*، بينما كان لدرجة حرارة الحضانة تأثير ضئيل على الوفيات في كلا النوعين. من الجدير بالذكر أن الاستثمار الأمومي، كما يتضح من حجم البيض، ظهر كأقوى مؤشر على نجاح الفقس، حيث أظهرت البيض الأكبر معدلات بقاء أعلى. ومع ذلك، أدى التعرض لـ CORT ودرجات حرارة الحضانة العالية إلى صغار أصغر في كلا النوعين، مما يشير إلى أن الضغوط التنموية يمكن أن تؤثر سلبًا على الخصائص المتعلقة باللياقة بعد الفقس.
تؤكد النتائج على التفاعل المعقد بين ضغط الأم، والظروف البيئية، واستراتيجيات الاستثمار التناسلي. بينما يمكن أن تتحدى الضغوط الأمومية مثل CORT التطور الجنيني، يبدو أن الاستثمار الأمومي الأكبر يخفف من هذه التأثيرات القاتلة على الأجنة. كما تسلط الدراسة الضوء على العواقب المحتملة طويلة الأمد للضغوط التنموية على اللياقة، حيث قد يؤثر حجم الصغار الأصغر على البقاء والنجاح التناسلي في البيئات الطبيعية. تؤكد هذه النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث حول كيفية تشكيل هذه الضغوط، خاصة في سياق تغير المناخ، لديناميات السكان والمسارات التطورية في الزواحف.
DOI: https://doi.org/10.1098/rspb.2026.0243
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/42086244
Publication Date: 2026-05-06
Author(s): Dalton C. Leibold et al.
Primary Topic: Animal Behavior and Reproduction
Overview
The research investigates the interplay between maternal stress and developmental environment on offspring fitness and phenotype in two lizard species, *Lampropholis delicata* and *Lampropholis guichenoti*. The study experimentally applied exogenous corticosterone to eggs and varied incubation temperatures to assess their impacts on hatching success and hatchling size. Results indicated that corticosterone exposure significantly reduced hatching success in *L. delicata*, which has a reproductive strategy of producing smaller, more numerous eggs, while hatchling size was adversely affected in both species by corticosterone and high incubation temperatures.
Crucially, the findings revealed that maternal investment, measured by egg size, was the strongest predictor of both hatching success and hatchling size across treatments. This suggests that higher maternal investment can mitigate the negative effects of maternal and environmental stressors on early-life fitness (survival), although it does not fully shield against impacts on fitness-related phenotypes, such as hatchling size. Overall, the study underscores the importance of maternal strategies in shaping offspring resilience to stress during critical developmental stages.
Introduction
The introduction of this research paper highlights the increasing significance of understanding the effects of multiple environmental stressors on organisms due to global climate change. It emphasizes that stressors such as elevated temperatures, altered water availability, and exposure to pollutants can interact in complex ways, impacting organismal physiology and fitness, particularly during critical early life stages. The authors note that while much research has focused on simultaneous stressors affecting individual organisms, there is a critical gap in understanding how stressors experienced by parental generations can influence offspring through transgenerational effects.
The study specifically investigates the interactions between prenatal stress, simulated through glucocorticoid exposure, and thermal stress during embryonic development in two species of skinks, Lampropholis delicata and Lampropholis guichenoti. The authors predict that both prenatal glucocorticoid exposure and warm incubation temperatures will independently increase embryonic mortality and decrease hatchling size, with potential additive effects. They also propose that maternal resource investment, indicated by egg mass, will buffer these stressors, suggesting that larger eggs will be more resilient to adverse developmental conditions. This research aims to elucidate the complex interactions between maternal and offspring environments and their implications for fitness and population dynamics.
Methods
In this study, researchers investigated the influence of maternal stress, developmental environment, and maternal investment on the survival and phenotypes of offspring in two congeneric lizard species: the delicate skink (*Lampropholis delicata*) and the garden skink (*L. guichenoti*). Both species inhabit similar semi-urban environments in southeastern Australia and exhibit distinct reproductive strategies; *L. delicata* produces a higher number of smaller eggs (2-6 eggs per clutch, approximately 0.145 g), indicative of an r-selected strategy, while *L. guichenoti* lays fewer, larger eggs (1-4 eggs per clutch, approximately 0.188 g), reflecting a K-selected strategy. The study aimed to assess how maternal and developmental stressors affect offspring development, considering variations in maternal investment both within and between these species.
The lizards were maintained in controlled laboratory conditions, with communal enclosures housing two males and four females per species. They were fed a diet of crickets supplemented with calcium and vitamins, and provided with appropriate environmental conditions, including a temperature gradient and UV lighting. Nesting boxes were monitored for egg deposition throughout the reproductive season from October 2022 to February 2023. All experimental procedures adhered to ethical guidelines approved by the Australian National University Animal Experimentation Ethics Committee.
Results
In this study, a total of 684 *L. delicata* eggs from 160 clutches and 568 *L. guichenoti* eggs from 197 clutches were analyzed to assess the impacts of maternal and developmental stress on egg survival and hatchling mass. The results indicated that CORT treatment significantly increased egg mortality in *L. delicata* (ΔCORT-control; estimate ± error = 0.713 ± 0.300; pMCMC = 0.015), while no significant effect was observed for *L. guichenoti* (ΔCORT-control; estimate ± error = 0.466 ± 0.397; pMCMC = 0.229). Incubation temperature did not significantly affect egg mortality for either species, nor did egg mass have a significant impact on *L. delicata* mortality, although it was significant for *L. guichenoti* (β egg mass; estimate ± error = -19.015 ± 7.483; pMCMC = 0.009).
Regarding fitness-related phenotypes, hatchling mass was influenced by CORT treatment, incubation temperature, and starting egg mass in both species (all pMCMCs < 0.001). Larger starting egg mass was the strongest predictor of hatchling mass, with CORT-treated eggs yielding smaller hatchlings compared to controls. Specifically, hatchlings from CORT-treated *L. delicata* and *L. guichenoti* were smaller than those from control groups, and those incubated at 28°C were also smaller than those at 23°C. Notably, simultaneous CORT treatment and incubation at 28°C resulted in the smallest hatchlings across treatment groups. Despite the differences in embryonic mortality due to CORT treatment between species, the effects on hatchling mass and mortality did not significantly differ between *L. delicata* and *L. guichenoti*.
Discussion
In this study, the effects of prenatal corticosterone (CORT) and incubation temperature on embryonic mortality and hatchling traits were investigated in two lizard species, *Lampropholis delicata* and *Lampropholis guichenoti*. The results indicated that CORT treatment significantly increased embryonic mortality in *L. delicata*, while incubation temperature had minimal impact on mortality for both species. Notably, maternal investment, as indicated by egg size, emerged as the strongest predictor of hatching success, with larger eggs showing higher survival rates. However, exposure to CORT and higher incubation temperatures resulted in smaller hatchlings across both species, suggesting that developmental stressors can adversely affect post-hatching fitness-related traits.
The findings underscore the complex interplay between maternal stress, environmental conditions, and reproductive investment strategies. While maternal stressors like CORT can challenge embryonic development, greater maternal investment appears to buffer embryos against these lethal effects. The study also highlights the potential long-term consequences of developmental stressors on fitness, as smaller hatchling size may influence survival and reproductive success in natural environments. These results emphasize the need for further research into how such stressors, particularly in the context of climate change, may shape population dynamics and evolutionary trajectories in reptiles.