Орнитологи обнаружили систему «свой-чужой» у гнездовых паразитов

Американские ученые раскрыли нейробиологический механизм, определяющий самоидентификацию у птенцов-подкидышей, которых вырастили приемные родители другого вида. Когда молодая птица слышит «пароль», исходящий от представителя ее вида, в слуховой зоне мозга активируются определенные области и происходит индукция экспрессии генов, в результате чего птица понимает, что перед ней свои. Статья опубликована в журнале Journal of Experimental Biology.

Гнездовой паразитизм — интересный феномен, встречающийся у рыб, насекомых и птиц. Он заключается в том, что животные не выращивают потомство самостоятельно, а подкидывают яйца в чужие гнезда, таким образом перекладывая заботу об отпрысках на представителей другого вида. Среди птиц гнездовой паразитизм встречается примерно у одного процента видов (известным всем примером является кукушка). Однако, птенцам-подкидышам, чтобы впоследствии найти себе партнера и успешно размножиться, необходимо научиться распознавать сородичей, петь песни и при этом избежать неправильного научения от приемных родителей. Это довольно серьезная проблема: исследования показывают, что если намеренно сделать «гнездовым паразитом» представителя такого вида, для которого это явление не характерно, — просто подложить его яйцо в чужое гнездо — то птенец перенимет специфическое поведение и песни своих приемных родителей и в дальнейшем не сможет найти себе подходящую пару. Однако настоящие птицы-паразиты каким-то образом защищаются от неправильного научения и могут общаться с представителями своего вида.

Орнитологи из США изучили, как решают эту проблему буроголовые коровьи трупиалы (Molothrus ater), распространенные в Северной Америке. Эти птицы являются строгими гнездовыми паразитами и могут подкидывать яйца в гнезда более чем двумстам другим видам птиц. Согласно одной из гипотез, сигналом к опознанию представителя своего вида является своеобразный пароль — специфическое щебетание, которое в отличие от песни, не требует научения и является врожденным. Предположительно, за восприятие пароля отвечают определенные области слуховой зоны переднего мозга птиц. 

Для проверки гипотезы, ученые давали молодым и взрослым трупиалам слушать щебет, а после прослушивания извлекали у птиц мозг, и детектировали индукцию гена ZENK, которая служила маркером активации определенной зоны. В контрольном эксперименте птицам вместо характерного для трупиалов щебета проигрывали воркование голубя. Оказалось, что щебет активировал две специфические области в слуховой зоне у взрослых птиц, но только одну из них у птенцов. Вторая область активировалась у птенцов только при прослушивании характерной для трупиалов песни и лишь в том случае, если птица уже слышала такую песню ранее. 

Таким образом, авторы работы раскрыли своеобразный нейробиологический шифр гнездовых паразитов, который предотвращает запоминание неправильных песен и способствует самоидентификации при встрече с сородичами. Интересно, что из-за этой способности игнорировать чужие песни на раннем этапе развития, трупиалы учатся петь уже во взрослом возрасте, в отличие от «нормальных» птиц, которые перенимают песни у родителей, будучи птенцами. 

Гнездовые паразиты могут не только вредить своим благодетелям, отнимая у них ресурсы, но и приносить им пользу. О том, как кукушата отпугивают от гнезда хищников, можно прочитать здесь.