Гладкошерстные выдры научили друг друга открывать контейнеры с едой
Гладкошерстные выдры ориентируются на поведение друг друга при решении новых для них задач. К такому выводу пришли британские ученые, которые наблюдали за тем, как выдры открывают контейнеры с едой. Исследователи выяснили, что на применение стратегий социального обучения выдрами влияет тесность связей внутри группы. Статья опубликована в журнале Open Science.
Для адаптации в среде обитания животные могут использовать информацию, полученную благодаря собственному опыту, а также могут адаптировать свое поведение, наблюдая за сородичами (теория социального обучения). Считается, что такая адаптация поведения используется всеми видами животных, живущих в тесных социальных группах. Однако, подобные исследования чаще всего проводятся на примере поведения рыб, птиц и приматов. Теперь появилось доказательство того, что представители семейства куньих также используют стратегии социального обучения для адаптации в своей среде обитания.
Авторы новой работы изучили два вида выдр: гладкошерстных (Lutrogale perspicillata) и восточных бескоготных выдр (Amblonyx cinereus). Эти два вида предпочитают разные типы социальной организации: гладкошерстные выдры объединяются в группы по четыре-пять особей и предпочитают охотиться вместе, в то время как восточные бескоготные выдры живут в группах по 15 особей, но чаще всего охотятся поодиночке.
Исследователи в течение пяти дней изучали поведение трех групп восточных бескоготных выдр и одной группы гладкошерстных выдр с целью выявить прочность социальных связей между особями внутри каждой из групп. После этого ученые провели серию экспериментов, в ходе которых выдрам нужно было доставать еду из различных закрытых контейнеров. Исследователи собрали данные о том, кто из особей решал задачку первым и за какое время. Изученные группы существенно не отличались по количеству представителей, а также по количеству особей разного пола.
Результаты анализа поведения гладкошерстных выдр показали, что при решении задач они пользуются методом проб и ошибок на 65 процентов реже, чем стратегиями социального обучения (то есть используя информацию, полученную при наблюдении за сородичами). Кроме того, ученые выяснили, что более юные представители гладкошерстных выдр копируют стратегии, использованные их старшими сородичами (родителями и старшими братьями или сестрами). Восточные бескоготные выдры использовали стратегии социального научения в три раза реже, чем метод самостоятельного решения задачи.
Ученые объясняют полученные результаты особенностями в адаптируемом двумя различными видами выдр социальном поведении. Гладкошерстные выдры охотятся вместе и выстраивают прочные социальные связи внутри своей группы, что приводит к тому, что они учатся друг у друга. Восточные бескоготные выдры, напротив, являются одиночками и предпочитают полагаться только на собственный опыт.
Биологи изучают самые различные аспекты социального поведения представителей животного мира. В нашей заметке вы можете узнать о том, что влияет на поведение взрослых капуцинов внутри их группы. Также, в другой заметке вы можете прочитать про то, как присутствие отца влияет на близкие взаимоотношения между единокровными сиблингами анибусов.
Елизавета Ивтушок
Это облегчило симптомы поражения мышц и нервов
Выращивание дрозофил с дефектом первого комплекса дыхательной цепи в среде с комбинацией 5-аминолевулиновой кислоты, гидрохлорида и железа натрия цитрата (5-ALA-HCl + SFC) увеличивает выработку АТФ за счет повышения активности второго и четвертого дыхательных комплексов. Активность первого комплекса при этом не меняется. Кроме того, у дрозофил снижалось накопление лактата и пирувата, которое происходит при дефекте первого комплекса, что, по-видимому, облегчало симптомы поражения мышц и нервов. Исследование опубликовано в Human Molecular Genetics. В митохондриях происходит окислительное фосфорилирование — многоэтапный процесс, в ходе которого окисляются восстановительные эквиваленты — восстановленные никотинамидадениндинуклеотид (НАДН) и флавинадениндинуклеотид (ФАДН2), — и вырабатывается АТФ. Происходит последовательный перенос электронов по дыхательной цепи — группе дыхательных ферментов в мембране митохондрии. Всего в цепи участвует пять комплексов дыхательных ферментов. Нарушение переноса электронов по дыхательной цепи сопровождается снижением выработки АТФ и вызывает митохондриальные заболевания. Наиболее часто «ломается» первый комплекс — НАДН-КоQ-оксидоредуктаза, или НАДН-дегидрогеназа. Его дефицит поражает органы и ткани с высокими энергетическими потребностями, таких как мозг, сердце, печень и скелетные мышцы. Обычно это проявляется тяжелыми неврологическими синдромами: например, наследственная оптическая нейропатия Лебера, синдром MELAS или синдром MERRF. Хотя первый комплекс отвечает за поступление наибольшего количества электронов в дыхательную цепь, второй комплекс — ФАД-зависимые дегидрогеназы, — работая параллельно с первым, также отвечает за вход электронов в цепь, передавая их, как и первый комплекс на убихинон (коэнзим Q). Потенциально повышение активности второго комплекса могло бы нивелировать снижение активности первого. Поскольку второй, третий и четвертый дыхательные комплексы и цитохром с содержат гемовые структуры, команда ученых под руководством Канаэ Андо (Kanae Ando) из Токийского столичного университета решили проверить, насколько эффективно будет применение предшественника гема 5-аминолевулиновой кислоты для повышения активности этих комплексов и восстановления синтеза АТФ у дрозофил с дефектом первого комплекса. Сначала ученые отключили у дрозофил ген, гомологичный NDUFAF6 и ответственный за экспрессию одного из регуляторных белков первого комплекса. У таких дрозофил мышцы были тоньше, хрупче и иннервировались хуже, чем у насекомых без нокдауна гена. Кроме того, самцы с неработающим геном погибали намного быстрее самок, и у них развивались более грубые нарушения опорно-двигательного аппарата. Затем ученые проанализировали как нокдаун гена первого комплекса влияет на экспрессию и активность других комплексов. Выяснилось, что нокдаун увеличивает экспрессию генов третьего и пятого комплексов, и снижает — четвертого. При этом активность второго и четвертого комплекса значительно повышалась после нокдауна у самок дрозофил. Ученые не обнаружили нарушений в процессах утилизации активных форм кислорода, однако у дрозофил обоих полов без работающего гена первого комплекса накапливался лактат и пируват. Чтобы проверить влияние комплекса 5-аминолевулиновой кислоты, гидрохлорида и железа натрия цитрата (5-ALA-HCl + SFC) на митохондрии дрозофил с нокаутированным геном, их выращивали в среде, содержащей этот комплекс. Такое воздействие значительно повышало уровни АТФ у самцов и самок дрозофил, при этом количество копий митохондриальной ДНК не изменялось, то есть препарат не увеличивал количество митохондрий. Экспрессия и активность дефектного первого комплекса никак не изменились, а активность второго и четвертого комплексов выросли у самцов. В целом, повышенная экспрессия генов третьего комплекса и активность второго и четвертого комплексов смягчали дефектные фенотипы. Помимо этого 5-ALA-HCl + SFC снижало накопление лактата и пирувата у самцов и самок с нокдауном гена первого комплекса, что потенциально смягчает метаболические нарушения, вызванные дефицитом первого комплекса. У самцов и самок мух-дрозофил, которых лечили 5-ALA-HCl + SFC, наблюдалось меньше дефектов опорно-двигательного аппарата, а продолжительность их жизни значительно увеличилась. Ученые рассчитывают проверить эффект такого лечения на животных с более сложным строением, чтобы подтвердить универсальность такого подхода к лечению митохондриальных нарушений. Не всегда нужна мутация, чтобы нарушить работу дыхательной цепи. Недавно мы рассказывали про то, что большое количество натрия из потребляемой соли нарушает дыхательную цепь митохондрий в регуляторных Т-лимфоцитах. Это приводит к активации аутоиммунных процессов.