Воспитание чувств
Голые землекопы подстегивают свои родительские инстинкты, поедая экскременты царицы
Общество голых землекопов устроено сурово и несправедливо: к размножению допущена только одна самка в колонии, зато воспитанием её потомства занимаются все остальные. Как заставить конкуренток взять на себя чужие родительские обязанности? Оказалось, что для этого царица землекопов действует на окружающих самок своими половыми гормонами. Но делает это не через обоняние, как у большинства животных, а другим, совсем неожиданным способом.
Читать оригинальный текст на chrdk.ru
Голые землекопы не перестают радовать любителей увлекательных историй из мира животных. То окажутся устойчивыми к раку, то нечувствительными к боли, то способными жить без кислорода, и это не говоря об их исключительном долгожительстве. И вот только что подоспел новый захватывающий сюжет: в свежей статье журнала PNAS ученые рассказывают о том, как обнаружили у землекопов уникальный способ коммуникации - через копрофагию. Но обо всем по порядку.
Некоторые равнее
Помимо физиологических особенностей голые землекопы привлекают внимание научного сообщества своей социальной структурой. В каждой колонии землекопов существует разделение обязанностей. Главная самка - царица - отвечает за размножение, спариваясь с одним или несколькими самцами. Остальные особи заняты более прозаичными делами: рытьем подземных ходов, добычей еды и защитой от хищников, если таковые возникают на горизонте. Разделение труда - редкость в животном мире и встречается в основном у насекомых. Среди позвоночных животных, кроме голого землекопа, подобная эусоциальность присуща только еще одному грызуну - дамарскому пескорою - и, конечно, человеку.
Чтобы удержать свое исключительное право на размножение, царице приходится ограничивать репродуктивное поведение конкуренток. Для этого она подавляет их половое созревание: у всех остальных самок в популяции яичники остаются незрелыми и овуляция не происходит. Судя по всему, ключевым оказывается доминантное поведение царицы - она регулярно «бодается» с другими самками. Возникающий у них при этом стресс подавляет активность гипоталамо-гипофизарной системы, и она не выделяет гормоны, стимулирующие развитие яичников. Но если царица погибает или если ее искусственно удалить из популяции, то половое созревание остальных самок может восстановиться.
В этой истории есть две загадки.
Вот первая: в определенный момент времени (когда царица беременна) у всех членов популяции (и самцов, и самок) набухают соски, несмотря на то что в размножении они не участвуют.
А вот вторая: царица никогда не занимается воспитанием собственного потомства после окончания кормления. Эта обязанность возложена на самок-подчиненных, при этом было совершенно непонятно, какой механизм эту заботу о детенышах запускает. Оказывается, на оба эти вопроса есть общий ответ.
Альтруизм поневоле
Группа японских ученых занималась измерением силы материнского инстинкта у неразмножающихся самок голого землекопа. Стимулом служила запись крика детеныша, который обычно сигнализирует о дискомфорте. В ответ на крик самки начинали осматриваться и искать потерпевшего. Интенсивность такого поведения оказалась выше всего во время периода вскармливания детенышей царицей.
Детеныши голого землекопа, ради которых это все. Фото: Mark Dumont / flickr / CC BY-NC 2.0
Как правило, у млекопитающих на родительские инстинкты влияют половые гормоны. И действительно, во второй половине беременности как в организме царицы, так и у подчиненных возрастает уровень женского полового гормона эстрадиола. Но у большинства самок недоразвиты половые железы, и гормоны производить некому. Значит, они поступают в организм извне. Ученые предположили, что источником гормонов является царица. Оставалось понять, каким образом гормоны из одного организма попадают в другой. В таких случаях обычно подозревают феромоны или какие-то сходные механизмы обонятельной сигнализации. Однако в случае землекопов известно, что для проявления большинства поведенческих реакций им необходим непосредственный физический контакт. Поэтому окончательное подозрение пало на экскременты.
Эстрадиол выглядит хорошим кандидатом на роль вещества-посредника. Этот гормон относится к стероидам, поэтому довольно устойчив, не переваривается в кишечнике и выделяется с экскрементами. Кроме того, он может всасываться целиком, как и другие родственники холестерина. Чтобы проверить, передается ли эстрадиол через экскременты, самок кормили фекалиями небеременной царицы с добавлением эстрадиола. Эффект не заставил себя ждать - сдобренные гормоном экскременты тоже провоцировали родительское поведение.
А как же нос?
Голые землекопы в очередной раз оказались хитрее, чем можно было предположить. Подавление половой активности конкурентов посредством гормонов известно и у других видов, например у мышей: концентрация эстрадиола в моче одной мыши может нарушить имплантацию зародыша у другой.
Но передача гормонов посредством копрофагии - это новое слово в социальной коммуникации. Больше, насколько нам известно, никто до такого не додумался.
Однако этот сложный способ является, судя по всему, еще одним следствием специфического образа жизни землекопов.
В подземных ходах, где они обитают, практически не встречаются хищники. А значит, нет потребности в чутком распознавании запахов. Кроме того, вентиляция в подземелье работает плохо, поэтому запахи не распространяются на дальние расстояния. Как следствие, у голых землекопов обоняние развито плохо и практически не участвует в социальной жизни. Пришлось адаптировать для целей коммуникации другой механизм - копрофагию, которая развита хорошо и является приспособлением к ограниченности ресурсов. Правда, экскременты тоже не передаются на расстоянии, но для успешной заботы о потомстве достаточно нескольких самок, которые находятся в непосредственном контакте с царицей и ее детенышами.
А что происходит у дамарского пескороя - второго эусоциального грызуна? Его колония устроена похожим образом: там тоже есть самка-царица и множество неполовозрелых и неразмножающихся самок. Однако никаких гормональных механизмов коммуникации у них пока не обнаружено. Какой неожиданный способ взаимодействия придумали эти грызуны, остается только гадать.
Полина Лосева
Вам также может понравиться:
Голый землекоп и секрет вечной молодости - Первый рассказ из серии о фантастических тварях и о том, чему они могут нас научить
«Организм не может не стареть» - Интервью с биологом Вадимом Гладышевым о причинах старения и перспективах продления жизни
Берегите свой огонь - Что если старость - это неуместно затянувшаяся молодость?
Общество голых землекопов устроено сурово и несправедливо: к размножению допущена только одна самка в колонии, зато воспитанием её потомства занимаются все остальные. Как заставить конкуренток взять на себя чужие родительские обязанности? Оказалось, что для этого царица землекопов действует на окружающих самок своими половыми гормонами. Но делает это не через обоняние, как у большинства животных, а другим, совсем неожиданным способом.
Читать оригинальный текст на chrdk.ru
Голые землекопы не перестают радовать любителей увлекательных историй из мира животных. То окажутся устойчивыми к раку, то нечувствительными к боли, то способными жить без кислорода, и это не говоря об их исключительном долгожительстве. И вот только что подоспел новый захватывающий сюжет: в свежей статье журнала PNAS ученые рассказывают о том, как обнаружили у землекопов уникальный способ коммуникации - через копрофагию. Но обо всем по порядку.
Некоторые равнее
Помимо физиологических особенностей голые землекопы привлекают внимание научного сообщества своей социальной структурой. В каждой колонии землекопов существует разделение обязанностей. Главная самка - царица - отвечает за размножение, спариваясь с одним или несколькими самцами. Остальные особи заняты более прозаичными делами: рытьем подземных ходов, добычей еды и защитой от хищников, если таковые возникают на горизонте. Разделение труда - редкость в животном мире и встречается в основном у насекомых. Среди позвоночных животных, кроме голого землекопа, подобная эусоциальность присуща только еще одному грызуну - дамарскому пескорою - и, конечно, человеку.
Чтобы удержать свое исключительное право на размножение, царице приходится ограничивать репродуктивное поведение конкуренток. Для этого она подавляет их половое созревание: у всех остальных самок в популяции яичники остаются незрелыми и овуляция не происходит. Судя по всему, ключевым оказывается доминантное поведение царицы - она регулярно «бодается» с другими самками. Возникающий у них при этом стресс подавляет активность гипоталамо-гипофизарной системы, и она не выделяет гормоны, стимулирующие развитие яичников. Но если царица погибает или если ее искусственно удалить из популяции, то половое созревание остальных самок может восстановиться.
В этой истории есть две загадки.
Вот первая: в определенный момент времени (когда царица беременна) у всех членов популяции (и самцов, и самок) набухают соски, несмотря на то что в размножении они не участвуют.
А вот вторая: царица никогда не занимается воспитанием собственного потомства после окончания кормления. Эта обязанность возложена на самок-подчиненных, при этом было совершенно непонятно, какой механизм эту заботу о детенышах запускает. Оказывается, на оба эти вопроса есть общий ответ.
Альтруизм поневоле
Группа японских ученых занималась измерением силы материнского инстинкта у неразмножающихся самок голого землекопа. Стимулом служила запись крика детеныша, который обычно сигнализирует о дискомфорте. В ответ на крик самки начинали осматриваться и искать потерпевшего. Интенсивность такого поведения оказалась выше всего во время периода вскармливания детенышей царицей.
Детеныши голого землекопа, ради которых это все. Фото: Mark Dumont / flickr / CC BY-NC 2.0
Как правило, у млекопитающих на родительские инстинкты влияют половые гормоны. И действительно, во второй половине беременности как в организме царицы, так и у подчиненных возрастает уровень женского полового гормона эстрадиола. Но у большинства самок недоразвиты половые железы, и гормоны производить некому. Значит, они поступают в организм извне. Ученые предположили, что источником гормонов является царица. Оставалось понять, каким образом гормоны из одного организма попадают в другой. В таких случаях обычно подозревают феромоны или какие-то сходные механизмы обонятельной сигнализации. Однако в случае землекопов известно, что для проявления большинства поведенческих реакций им необходим непосредственный физический контакт. Поэтому окончательное подозрение пало на экскременты.
Эстрадиол выглядит хорошим кандидатом на роль вещества-посредника. Этот гормон относится к стероидам, поэтому довольно устойчив, не переваривается в кишечнике и выделяется с экскрементами. Кроме того, он может всасываться целиком, как и другие родственники холестерина. Чтобы проверить, передается ли эстрадиол через экскременты, самок кормили фекалиями небеременной царицы с добавлением эстрадиола. Эффект не заставил себя ждать - сдобренные гормоном экскременты тоже провоцировали родительское поведение.
А как же нос?
Голые землекопы в очередной раз оказались хитрее, чем можно было предположить. Подавление половой активности конкурентов посредством гормонов известно и у других видов, например у мышей: концентрация эстрадиола в моче одной мыши может нарушить имплантацию зародыша у другой.
Но передача гормонов посредством копрофагии - это новое слово в социальной коммуникации. Больше, насколько нам известно, никто до такого не додумался.
Однако этот сложный способ является, судя по всему, еще одним следствием специфического образа жизни землекопов.
В подземных ходах, где они обитают, практически не встречаются хищники. А значит, нет потребности в чутком распознавании запахов. Кроме того, вентиляция в подземелье работает плохо, поэтому запахи не распространяются на дальние расстояния. Как следствие, у голых землекопов обоняние развито плохо и практически не участвует в социальной жизни. Пришлось адаптировать для целей коммуникации другой механизм - копрофагию, которая развита хорошо и является приспособлением к ограниченности ресурсов. Правда, экскременты тоже не передаются на расстоянии, но для успешной заботы о потомстве достаточно нескольких самок, которые находятся в непосредственном контакте с царицей и ее детенышами.
А что происходит у дамарского пескороя - второго эусоциального грызуна? Его колония устроена похожим образом: там тоже есть самка-царица и множество неполовозрелых и неразмножающихся самок. Однако никаких гормональных механизмов коммуникации у них пока не обнаружено. Какой неожиданный способ взаимодействия придумали эти грызуны, остается только гадать.
Полина Лосева
Вам также может понравиться:
Голый землекоп и секрет вечной молодости - Первый рассказ из серии о фантастических тварях и о том, чему они могут нас научить
«Организм не может не стареть» - Интервью с биологом Вадимом Гладышевым о причинах старения и перспективах продления жизни
Берегите свой огонь - Что если старость - это неуместно затянувшаяся молодость?