Волки обошли собак в решении групповых задач
Волки, живущие в стае в неволе, лучше домашних собак решают задачи, которые требуют от животных кооперации с сородичами. Это выяснили европейские ученые, которые проследили за эффективностью совместной работы животных при перетягивании каната для получения угощения. Статья опубликована в Proceeding of the National Academy of Sciences.
Ряд исследований в области социального поведения животных указывает на то, что в процессе одомашнивания собаки стали более толерантными и социальными животными, тем самым увеличив эффективность совместной деятельности как с сородичами, так и с людьми. Точно так же человек в процессе эволюции превзошел других приматов в социальном познании и совместной деятельности. Авторы новой работы, однако, выяснили, что одомашнивание собак негативно сказалось на их групповой эффективности — выяснилось, что волки, лучше кооперируются для решения задач.
Для этого исследователи собрали специальную конструкцию с двумя подносами на которых лежало угощение. Достать угощение можно было только выдвинув специальный поддон, потянув за два конца протянутой через кольца веревки; концы находились на достаточно большом расстоянии друг от друга, чтобы одно животное не могло достать угощение самостоятельно. Кроме того, при попытке потянуть только за один конец, второй становился недоступным; далее достать угощение было уже нельзя. В исследовании приняли участие 12 выращенных в неволе волков и 14 собак, которые проходили эксперимент парами.
Сначала исследователи протестировали способности к совместной деятельности семи пар волков и восьми пар собак в спонтанном условии (без предварительного обучения). Пять из семи пар волков правильно выполнили задание как минимум в одном случае, в то время как только одна пара собак успешно привела в действие конструкцию всего один раз.
После этого животных (четыре пары волков и шесть пар собак) научили приводить в действие конструкцию, представив им похожую: в ней угощение можно было получить, одновременно потянув за два конца веревки самостоятельно. После этого животных еще раз протестировали на экспериментальной конструкции: волки оказались успешны в 14-92 процентах случаев, в то время как только две пары собак единожды решили поставленную перед ними задачу верно.
В последнем эксперименте исследователи проверили, насколько хорошо волки понимают, что в активном условии достать самостоятельно еду невозможно, и необходима помощь сородича. Для этого они выпускали второго волка из пары через десять секунд после первого, и следили за тем, ждут ли волки партнера, прежде чем попытаться привести конструкцию в действие. Волки правильно решали задачу в 55-92 процентах случаев.
Исследователи связывают полученные результаты с тем, что волкам, которые преимущественно живут в стаях, групповая деятельность необходима для выживания: охоты, защиты территории от неприятеля и ухода за потомством. Ученые также выяснили, что успех волков в решении задачи зависел от крепости их социальных связей в стае: лучшей кооперации достигали те пары, которые проводили больше времени вместе в процессе ежедневной деятельности, а также те, которые находились близко друг к другу по рангу. Для собак, домашних животных, которые полагаются, в основном, на человека, подобная кооперация не так важна.
Одна из авторов работы, венгерский когнитивист Жофия Вираньи, часто изучает различия в поведении волков и собак. Например, здесь вы можете прочитать о том, как волки оказались дружелюбнее к своим сородичам, а здесь — о том, как обошли собак в установлении причинно-следственных связей.
Елизавета Ивтушок
Причина оказалась в реакции на воспаление
Неврологи из Национального института здоровья США описали патогенез синдрома хронической усталости у пациентки, болевшей раком молочной железы и волчанкой. У нее обнаружили повышенную активность белка WASF3, мешающего сборке и скоординированной работе электрон-транспортной цепи митохондрий. Гиперактивация WASF3 возникла в ответ на системное воспаление, в результате снизилась эффективность тканевого дыхания, а вместе с ней и переносимость физической нагрузки. Наблюдение опубликовано в журнале Proceedings of the National academy of sciences. Центральное место в возникновении миалгического энцефаломиелита-синдрома хронической усталости занимает ответ организма на воспаление. Часто синдром связан с повышением уровня провоспалительных цитокинов, а проявления включают не только слабость и повышенную утомляемость, но и такие физические симптомы и молекулярные проявления, как снижение аэробных возможностей организма и изменение липидного обмена лимфоцитов. Патогенез синдрома пока не расшифрован до конца: лишь часть случаев синдрома хронической усталости удается объяснить последствием инфекций, а популяционно-генетические исследования плохо справляются с объяснением, почему у одних людей возникает синдром хронической усталости или похожий по проявлениям синдром поствирусной усталости, а у других — нет. Неврологи из Американского национального института здоровья под руководством Пола Хвана (Paul M. Hwang) обнаружили еще один механизм возникновения синдрома хронической усталости, обследуя пациентку с синдромом Ли-Фраумени. Это наследственное заболевание вызвано мутацией в антионкогене TP53 и проявляется злокачественными опухолями начиная с молодого возраста. У 38-летней женщины, перенесшей две опухоли молочной железы и болеющей системной красной волчанкой, с 16 лет регулярно возникали боли в мышцах ног после неинтенсивных физических нагрузок, а обследование у неврологов и ревматологов не позволило обнаружить причину симптомов. Пациентка была направлена в центр, занимающийся изучением митохондриальных заболеваний — ведь митохондриальные дисфункции часто сопровождаются мышечными симптомами, а белок p53 влияет напрямую на митохондрии. Ученые обнаружили, что у пациентки примерно в два раза снижена скорость восстановления мышечных запасов креатинфосфата и активность IV комплекса дыхательной цепи митохондрий. Причем снижены не только в сравнении со здоровыми людьми, но и в сравнении с родным братом пациентки, носителем той же мутации в TP53, не болевшим опухолями или аутоиммунными заболеваниями. В мышечных клетках у сестры было больше активной (фосфорилированной) формы белка p53, чем у брата, а причиной тому, как выяснили ученые, является повышенная активность белка WASF3. Функции этого внутриклеточного белка касаются ремоделирования цитоскелета и регуляции синтеза АТФ в митохондриях, но через цепочку посредников белок влияет и на активность p53. Ученые создали несколько линий мышей с гиперактивированным или выключенным WASF3 и выяснили, что WASF3 нарушает организацию III и IV комплексов электрон-транспортной цепи митохондрий на мембране и ускоряет деградацию IV (цитохром с-оксидазного) комплекса. Эффективность работы дыхательной цепи максимальна, когда два комплекса находятся в непосредственной близости друг от друга в соотношении 2:1, а нарушение пропорции снижает КПД клеточного дыхания. Мыши с несколькими копиями WASF3 показывали более низкие результаты в беговых упражнениях. У пациентки же повышение активности WASF3 было связано с посттрансляционными модификациями белка, но не имело геномной подоплеки и не сопровождалось изменениями транскриптома клеток. Нарушения энергетического обмена в клетках иммунной и нервной системы при синдроме хронической усталости были известны и раньше, но находка американских врачей подчеркивает, что данные отдельно геномики или протеомики не всегда эффективны в расшифровки патогенеза болезней, в которых тесно переплетены геномные факторы и ответ на действие внешней среды. Изучению патогенеза синдрома хронической усталости во многом поспособствовал постковидный синдром, имеющий похожие звенья патогенеза и клиническую картину. Но мы рассказывали и о других факторах, ухудшающих работу мышц — в частности, о том, как прием антигистаминных препаратов снижает тренируемость.