Перуанские обезьяны вылечили животы термитниками
Американские приматологи выяснили, почему перуанские обезьяны саки время от времени поедают землю — в частности, объектом пищи служат термитники без самих термитов. Оказалось, что глина и органические соединения служат им в качестве сорбентов, позволяя питаться незрелыми фруктами и не зарабатывать при этом расстройство желудка. Исследование опубликовано в журнале Primates.
За поеданием земли — геофагией, свойственной по разным причинам многим животным — обезьян заставали уже не раз. Предполагалось, что это каким-то образом помогает им бороться с паразитами, восполняет нехватку минеральных веществ или лечит расстройства пищеварительной системы. В данном проекте ученые решили в деталях зафиксировать этот процесс и понять, что на самом деле служит его причиной.
Объектом исследования стали лысолицые саки Райленда (Pithecia rylandsi), обитающие в Перу. Это небольшие мохнатые южноамериканские обезьяны весом около двух килограмм, с длинными пушистыми хвостами и сильными задними ногами. Они живут, в основном, на деревьях и перемещаются большими прыжками, а ночью сворачиваются в ветвях, подобно кошкам, и спят. Питаются они, главным образом, незрелыми фруктами, но примерно десять процентов их пищи составляют листья, цветы и насекомые.
В течение 1125 часов наблюдений, 76 раз были зафиксированы случаи поедания обезьянами земли из термитников. Пол, возраст и социальное положение роли здесь не играли. Саки ели именно постройки термитов, расположенные на деревьях, а не самих насекомых. Ученые провели анализ материала, который был подвергнут обработке термитами — при построении своего жилища термиты пользуются глиной, песком и древесными щепками и скрепляют их своей слюной. Выяснилось, что содержание органики и глины в таком материале оказывается существенно выше, чем в местной почве. Такой материал хорошо абсорбирует катионы и может нейтрализовать вредные ионы металлов, содержащиеся в пище обезьян. Кроме того, органические вещества и каолиновая глина могут абсорбировать танины и другие растительные токсины, в избытке содержащиеся в незрелых фруктах, которыми питаются саки.
При этом отдельно ученые отмечают, что разница в содержании минеральных веществ в разных термитниках не оказывала существенного влияния на выбор источника материала, кроме того, рацион саки достаточно разнообразен, и они вряд ли испытывают существенный недостаток в каких-то типах минералов. По-видимому, обезьян привлекают именно абсорбционные характеристики материала термитников.
Именно такая тактика геофагии, по всей видимости, позволяет саки поддерживать свою необычную специфическую диету. Макао и попугаи, которые также являются любителями семян с высоким содержанием токсинов, летают к побережью и купаются там в грязи, заглатывая глину. Саки такой возможности не имеют, поэтому они пользуются продуктом деятельности широко распространенных в тропических лесах термитов.
А вот шимпанзе, согласно другим исследованиям, поедают глину именно в условиях нехватки калия и других минеральных веществ, возникающей вследствие вырубки пальмовых лесов.
Анна Казнадзей
Это произошло после формирования нейронной связи между клетками циркадных часов и Dh44-нейронами
Биологи определили момент, в который циркадные часы начинают управлять циклами сна и бодрствования у личинок плодовых мушек. Оказалось, это происходит в начале третьего дня развития под влиянием новой связи между нейронами циркадных часов и клетками Dh44, которые контролируют бодрствование личинок. Кроме того, после формирования этой связи у личинок появилась долгосрочная память. Исследование опубликовано в журнале Science Advances. Циркадные ритмы у многих видов формируются еще на самых ранних этапах развития. Так, например, у млекопитающих клетки супрахиазматического ядра детеныша синхронизируют свою ритмическую активность еще во время беременности. Однако многие матери новорожденных могут подтвердить, что дети в этом возрасте редко спят ночью и бодрствуют днем — в основном их сон равномерно распределен по суткам. Исследования подтверждают, что циклы сна и бодрствования у младенцев чаще всего появляются от трех до двенадцати месяцев. До сих пор не было понятно, почему, несмотря на работу клеток циркадных часов, циклы сна и бодрствования формируются довольно поздно и как этот процесс влияет на другие функции мозга — например, долговременную память. Исследователи из университета Пенсильвании под руководством Эми По (Amy R. Poe) изучили аналогичный процесс на дрозофилах. Биологи отследили момент, в который у личинок мушек появляются циклы сна и бодрствования — это произошло в начале третьего дня развития. Чтобы понять, что именно происходит с циркадными ритмами в этот момент, исследователи изучили активность нейронов мозга у личинок. Прежде всего они проверили нейроны, которые производят нейропептид Dh44, поскольку они расположены в области циркадных часов у взрослых мушек.Для этого они создали трансгенных насекомых, у которых эти клетки синтезировали теплочувствительный ионный канал. Таким образом, когда личинок помещали в теплую среду, в Dh44-нейронах начинался ионный ток и те активировались. Оказалось, что эти клетки действительно участвуют в регуляции циклов сна: после их активации личинки на второй стадии меньше спали в течение суток (p < 0,0001). Тогда исследователи решили изучить, как активность этих клеток меняется при переходе со второй стадии личинок на третью — в момент появления ритмов сна. Оказалось, активность Dh44 не отличается на первой и второй стадии, но снижается в начале третьей. Это согласовывалось и с повышенным количеством сна у личинок в этот день: активность нейронов снизилась и они перестали оказывать свое бодрящее действие на личинок. Биологи предположили, что в этот момент Dh44-нейроны связываются с клетками, которые задают общий циркадный ритм организму мушек. Для этого они отследили нейронные связи этого мозгового центра. И действительно, при переходе со второй стадии на третью Dh44-нейроны сформировали связь с одной из клеток часов — DN1a. Ученые также подтвердили, что активация DN1a действительно «включает» Dh44 и увеличивает длительность бодрствования у личинок. Тогда исследователи решили проверить, как появление связи циркадных ритмов с циклами сна и бодрствования влияет на другие процессы в мозге насекомых. Зная, что переход памяти из кратковременной в долговременную происходят во время сна, биологи протестировали оба типа памяти у животных. Для этого они использовали стандартный для таких задач тест — проверяли, как личинки запоминают отвратительные запахи. И на второй, и на третьей стадии личинки одинаково хорошо проходили тесты на кратковременную память, а вот долговременная память появилась лишь при переходе между ними. При этом активация Dh44-нейронов, которые снижали количество сна у личинок, нарушала процессы долговременной памяти. Так, биологи не только в подробностях описали, как клетки циркадного ритма начинают контролировать циклы сна и бодрствования, но и показали, что этот процесс очень важен для развития таких сложных когнитивных функций как долговременная память. Сон и память действительно тесно связаны — депривация сна способна даже стирать воспоминания. Недавно мы писали об исследовании, в котором такие воспоминания удалось восстановить у мышей.