Поражение в схватке изменило активность генов рыб

Биологи из Португалии выяснили, что социальный статус самцов Danio rerio зависит от оценки рыбками своей и чужой конкурентоспособности. Ключевую роль в этом играет изменение активности генов в клетках мозга животных. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Ученым было давно известно, что поведение животных может рассматриваться в качестве социального фенотипа, хотя бы частично определяемого экспрессией генов клеток мозга — нейрогенным статусом. При этом активность генов зависит от социальных изменений в группе. Однако оставалось неизвестным, какие именно социальные факторы могут вызывать изменения в активности генов.

Ученые использовали самцов аквариумных рыбок Danio rerio, которых помещали либо перед зеркалом, либо перед реальным соперником. Рыбка не узнает свое собственное отражение в зеркале и атакует его, словно это настоящий враг. При этом уровень агрессии сравним с тем, что проявляется в реальных ситуациях. Биологи использовали вариант с зеркалом для того, чтобы проверить, какие факторы влияют на социальный статус рыбки: только ли своя собственная агрессивность, только ли агрессивность соперника или оба одновременно. В качестве контроля использовались изолированные особи. Экспрессия генов исследовалась с использованием ДНК-микрочипов.

По результатам эксперимента, рыбки, которые боролись с зеркалом, не демонстрировали какого-либо изменения в активности генов, хотя их поведение напоминало поведение рыбок, вышедших победителями из реальных схваток. Это означает, что рыбка оценивала как свою агрессию, так и агрессию врага, в качестве которого выступало отражение, и не могла определить, за кем была победа. Для проигравших настоящим соперникам были характерны серьезные изменения в экспрессии генов, участвующих в обеспечении нейропластичности или эпигенетических модификациях.

Согласно выводам, к которым пришли биологи, животное может использовать информацию из социального взаимодействия с другой особью, оценивая степень агрессии как свою собственную, так и противника, и сравнивая их между собой. Результаты этой оценки меняют нейрогенный статус и поведение особи соответствующим образом. Такой сценарий требует от животного хороших когнитивных способностей, однако, как выяснилось, даже аквариумные рыбки на это способны. 

Иерархия доминирования, в которой социальные отношения между животными строятся на основе подчинения-доминирования, имеет важное значение для обеспечения устойчивости и благополучной жизни группы и эффективного распределения ресурсов.

Александр Еникеев