Świat coraz częściej mierzył się ze wzrostem nieprzewidywalności i krótkoterminowej zmienności klimatu, co uczyniło szczególnie istotnym zbadanie, czy zwierzęta są w stanie radzić sobie z tymi zmianami. Celem projektu było zbadanie wpływu nieprzewidywalności temperatury w różnych skalach czasowych na efektywność uczenia się u modelowego ptaka śpiewającego. Wykorzystaliśmy zeberki, by odpowiedzieć m.in. na pytania: a) czy życie w zmiennej temperaturze otoczenia niosło ze sobą koszty fizjologiczne negatywnie wpływające na uczenie się, b) czy różne typy uczenia się były tak samo dotknięte zmienną temperaturą, c) czy rodzice mogli złagodzić wpływ temperatury otoczenia na potomstwo, oraz d) czy potomstwo rozwijające się w zmiennych warunkach lepiej radziło sobie z adaptacją do warunków środowiskowych w dorosłości.

Choć u każdego organizmu rozmnażającego się płciowo osobnik ma matkę i ojca, dziedziczenie niegenetyczne było dotąd badane głównie w formie efektów matczynych. Podczas urlopu naukowego w Sydney przeprowadziłam ilościową syntezę badań nad efektami ojcowskimi oraz metaanalizę względnej siły efektów dietetycznych ojca w porównaniu z matką (i ich synergii) na kondycję potomstwa. Oba manuskrypty zostały przygotowane w ramach tego projektu.

Zbadaliśmy przyczyny i konsekwencje zróżnicowanej ekspresji genów u potomstwa płci męskiej i żeńskiej. Stwierdziliśmy, że zarodki samców rosły szybciej niż zarodki samic już przed gonadogenezą, co najprawdopodobniej wynikało z nadekspresji genu receptora hormonu wzrostu oraz trzech innych genów odpowiedzialnych za regulację cyklu komórkowego i metabolizm, zlokalizowanych na chromosomie Z (Tagirov i Rutkowska 2014). Kolejne eksperymenty zbadały wpływ hormonów matczynych na zależną od płci ekspresję genów u potomstwa zeberek.

W projekcie wykorzystaliśmy trzy odrębne klasy wiekowe (0,5, 2 i 4,5 roku) zeberek. Wykazaliśmy, że zdolność do pionowego startu w locie spadała wraz z wiekiem (Labocha i in. 2015). Ostatecznym celem projektu było powiązanie wydolności na poziomie osobnika ze starzeniem się na poziomie poszczególnych tkanek.

W biologii ewolucyjnej istniało kilka ugruntowanych poglądów wymagających nowego spojrzenia i ewentualnej rewizji. Z pomocą metaanalityczną Shinichiego Nakagawy i wsparciem innych współautorów przeprowadziłam dwa tego typu badania. Wykazaliśmy, że powszechnie przyjęty pogląd o stopniowym skracaniu się chromosomu W w czasie ewolucji nie znalazł potwierdzenia u ptaków (Rutkowska i in. 2012). Ujawniliśmy również brak dymorfizmu wielkości jaj związanego z płcią potomstwa u gatunków ptaków (Rutkowska i in. 2014).

Zbadaliśmy znaczenie genetycznych i matczynie przekazywanych składowych odporności. Eksperymenty prowadzone były na zeberkach z użyciem niepatogennych antygenów wywołujących odpowiedź immunologiczną. Stwierdziliśmy, że siła matczynej odpowiedzi immunologicznej korelowała ujemnie z przeżywalnością potomstwa (Rutkowska i in. 2011). Wykazaliśmy też, że jaja zawierające potomstwo płci męskiej i żeńskiej różniły się zawartością matczynych przeciwciał – jako pierwsi opisaliśmy zależne od płci konsekwencje matczynej immunizacji (Martyka i in. 2010). Ostatnim odkryciem w ramach projektu było powiązanie między efektem matczynej immunizacji, statusem oksydacyjnym samicy, przeciwutleniaczami w żółtku a przeżywalnością potomstwa (Casasole i in. 2016).

Stwierdziliśmy zwiększoną inwestycję matczyną w synów względem córek, wyrażoną w dymorfizmie wielkości jaj zależnym od płci (Martyka i in. 2010). Zjawisko to wyjaśniliśmy większą zmiennością sukcesu rozrodczego samców kosa. Zbadaliśmy również zależność między zmianą partnera a ojcostwem pozapartnerskim u tego gatunku.

Modelowym organizmem w badaniu była hodowlana przepiórka japońska (Coturnix japonica). Projekt wykazał, że antycypacja przez samicę okazji do kopulacji dawała jej większą kontrolę nad inwestycją w synów i córki (Rutkowska i Adkins-Regan 2009). Określiliśmy też, w jakim stopniu wzrost poziomu kortykosteronu u samicy był specyficzny dla faktycznego kojarzenia z samcem w porównaniu z kontaktem wzrokowym i słuchowym z samcem oraz interakcją społeczną z inną samicą (Rutkowska i in. 2011).

Celem projektu było opisanie proksymalnych mechanizmów stojących za adaptacyjną regulacją płci potomstwa u ptaków (Rutkowska i Badyaev 2008). Jako system modelowy wykorzystałam modrzyka meksykańskiego (Carpodacus mexicanus).

Wykazaliśmy związek przyczynowo-skutkowy między androgenami matczynymi a udziałem synów wśród potomstwa (Rutkowska i Cichoń, 2006) oraz pokazaliśmy, że podwyższony poziom androgenów miał negatywne skutki dla matki (Rutkowska i in. 2005). Pokazaliśmy również, jak androgeny matczyne wpływały na przeżywalność, rozwój i sukces rozrodczy potomstwa obu płci (Rutkowska i in. 2007).

Stwierdziliśmy, że samice reagowały na bieżącą zmianę jakości pokarmu w trakcie formowania zniesienia, dostosowując płeć kolejno składanych jaj w obrębie zniesienia (Rutkowska i Cichoń, 2002). Pokazało to, że samice w dużym stopniu kontrolowały płeć potomstwa. Wykazaliśmy też, że wzrost masy jaja wraz z kolejnością znoszenia kompensował negatywne skutki asynchronii wylęgu, a alokacja płci mogła wpływać na konkurencję między pisklętami w gniazdach z asynchronicznym wylęgiem (Rutkowska i Cichoń 2005).

W 2003 roku wzięłam udział w badaniach nad inwestycją matczyną w potomstwo płci męskiej i żeńskiej u ssaków, w ramach projektu dr. Tapio Mappesa i dr Esy Koskeli na Uniwersytecie w Jyväskylä (Finlandia). Nasze wyniki zrewidowały powszechne założenie, że u ssaków poligynicznych potomstwo płci męskiej otrzymywało więcej zasobów i było bardziej wartościowe dla matek (Koskela i in. 2009). Ocena budżetu energetycznego matki pozwoliła nam też ujawnić kompromis między bieżącą a przyszłą alokacją płci u tego małego ssaka (Rutkowska i in. 2011).