Вы когда-нибудь видели фотографию материнской собаки, ухаживающей за необычным ребенком, как котенок? Этот вид истории усыновления животных является примером феномена, известного как alloparenting: забота, предоставленная потомству, которое не связано генетически.
Мы, люди, можем бросить фразу «Требуется деревня, чтобы воспитать ребенка», но в животном мире есть случаи, когда это в буквальном смысле верно. Обнаженные родинки, морщинистые млекопитающие в пустыне Восточной Африки, являются примером того, как вся «деревня» сотрудничает в разведении потомства.
Каждый отдельный голый крот имеет свою работу. Как и в улье с пчелами, в колонии голых крольчатых есть одна королева, чьей задачей является размножение. Есть только несколько сексуально репродуктивных самцов, которые спариваются с королевой. Все остальные, и мужчины, и женщины, являются либо солдатами, которые защищают колонию, либо рабочими, которые добывают пищу, роют туннели и ухаживают за потомками королевы, известными как щенки.
До сих пор ни у кого не было физиологического объяснения того, почему голые рабочие-крольчатки заботятся о не своих собственных щенках. Обычно, когда мама рожает, уровень эстрогена высокий, а уровень прогестерона падает, что приводит к материнскому поведению, такому как кормление или уход за ребенком. Во многих необычных историях об усыновлении, таких как история о материнской собаке, ухаживающей за котенком, приемная мама недавно родила своего собственного потомства - это означает, что ее уровни гормонов оставили ее подготовленной и готовой заботиться о потомстве, даже тех, которые не являются " т ее собственный.
Но у женщин-голых рабочих, родившихся с крольчаткой, уровень этих гормонов ниже, потому что их репродуктивные органы никогда не созревают. Как же тогда обнаженные работники могут быть такими замечательными родителями? Ответ на этот вопрос включает в себя сеть рабочих, королев, гормонов и поедающих какашки.
Отправка сообщения ... через корму?
Как биолог, мне интересно понять, как химические вещества в организме могут вызывать изменения в поведении. В своей лаборатории я изучаю роль нейротрансмиттеров, химических мессенджеров мозга, в голосовой коммуникации.
Недавно японские исследователи заметили, что рабочие голые крольчатки быстрее реагировали на звонки щенков и проводили больше времени в том месте, где звонки исходили после рождения королевы. Голые кроты могут говорить, но их слух плохой.
Похоже, что что-то в репродуктивной стадии королевы влияло на поведение рабочих. Но что происходит? Вряд ли они общались исключительно через вокализации из-за плохого слуха. Может ли быть какая-то химическая связь в игре?
Голые кроты питаются корнями и клубнями ... а также калом. (Ltshears / Wikimedia Commons) Так как голые домашние крысы обычно едят корму, чтобы получить оставшиеся питательные вещества, исследователи задались вопросом, может ли беременная корма королевы содержать химическое вещество, которое при употреблении повлияет на поведение работников. Возможно, выкачанный эстроген от королевы - это способ для нее общаться с рабочими, готовя их к родительству.
Они разработали серию экспериментов, чтобы выяснить, не сделает ли употребление богатой эстрогенами беременной королевы работниц более отзывчивыми и внимательными родителями к щенкам колонии.
Распутывая связь эстрогена
Во-первых, исследователи кормили рабочих голыми крысятками из беременных и небеременных маток. Они хотели посмотреть, будут ли различия в том, как две группы работников ответили на вызовы щенков. И действительно, голые родинки, которые ели корму для беременных, были более отзывчивыми и внимательными родителями, чем те, которых кормили обычными королями.
Затем исследователи обратили свое внимание на то, что было в самой какашке. В корме беременной королевы были высокие концентрации эстрогена и прогестерона - двух гормонов, обычно связанных с поведением родителей. И во время беременности королевы рабочие также имели более высокую концентрацию эстрогена в собственной корме.
Чтобы быть уверенным, что повышение уровня эстрогена у рабочих вызвано гормонами в корме для беременных, а не только в присутствии беременной королевы, исследователи смешали партию «искусственной кормы». Они разработали корму с концентрациями эстрогена и прогестерона. похоже на то, что они нашли из организма беременной королевы. Конечно же, концентрация рабочих эстрогена выросла после того, как они поужинали в этом коктейле из какашек. Теперь исследователи были уверены, что эстроген передается от королевы к рабочим через ее беременную корму.
Часть хорошего воспитания для голых кротов - держать щенков в тепле и безопасности. (Нил Бромхолл / Shutterstock.com) Исследовательская группа хотела установить связь между гормонами и поведением. Таким образом, они кормили рабочих либо нормальной небеременной королевой маткой, либо небеременной королевской кормой, дополненной эстрогеном. Рабочие, которые ели корма с повышенным содержанием эстрогена, продемонстрировали уровни отзывчивости и внимательности к вызовам щенков, аналогичные тем, которые первоначально вдохновили исследователей на проведение этих экспериментов.
Важно отметить, что это исследование было проведено в колонии голых родинок, рожденных и выращенных в лаборатории. Было бы интересно повторить этот набор экспериментов в полевых условиях и посмотреть, вызывает ли эстроген в корме те же поведенческие изменения у диких обнаженных рабочих.
Эстроген в корме: несколько уровней общения
Изменения в поведении рабочих после употребления эстрогенной кормы позволяют предположить, что гормон не только служил способом сделать голых родинок лучше родителями, но и способом общения королевы со своими работниками. Таким образом, эстроген в корме королевы работает на двух уровнях: он информирует работников о состоянии беременности королевы, а также улучшает реакцию рабочих на общение с щенками.
Многие исследования химической связи между млекопитающими сосредоточены на феромонах: сигналы запаха, выделяемые другими людьми, которые влияют на его поведение. Ученые прежде всего рассматривали эстроген как гормон, который влияет на поведение человека, производящего его. Тем не менее, это исследование дает представление о том, как эстроген, вырабатываемый другими, может быть не только средством общения, но и фактором, влияющим на поведение человека.
Эта статья была первоначально опубликована на разговор.
Джина Мантика, доктор философии Кандидат биологических наук, Университет Тафтса
