«Левочелюстность» цихлид объяснили анатомическими различиями в мозге

Перекос челюсти цихлид в правую или левую сторону обусловлен различиями в анатомических структурах мозга, которые отвечают за обработку визуальной информации. Это выяснила группа европейских и корейских ученых, которая изучила анатомические различия мозга среди «правшей» и «левшей» вида Perissodus microlepis. Статья опубликована в журнале Genome Biology and Evolution.

Латеральность выражается в функциональной, физиологической или анатомической асимметрии тела. Так, например, у человека латеральность может выражаться в доминировании некоторых частей тела над другими: именно поэтому существуют правши и левши (подробнее о том, кто такие левши и чем они отличаются от своих более распространенных сородичей-правшей, вы можете прочитать в нашем материале). Такая асимметрия тела тесно связана с анатомической (и функциональной) асимметрией головного мозга: так, например, среди правшей за речевые функции отвечает строго левое полушарие, тогда как у левшей эти функции могут быть больше связаны с правым полушарием или даже выполняться билатерально (то есть при участии обоих полушарий одновременно). Несмотря на то, что латеральность распространена у многих видов животных, точные нейробиологические предпосылки таких различий до сих пор не изучены до конца.

Авторы новой работы изучили нейробиологические основы латеральности хищных цихлид вида Perissodus microlepis. Эти рыбы обитают в африканском озере Танганьика и имеют четко выраженную анатомическую асимметрию: их челюсть перекошена в одну сторону в зависимости от предпочитаемого места атаки: так, рыбы с перекошенной вправо челюстью нападают слева, а особи с челюстью с левым перекосом — справа. Такое распределение помогает особям выстраивать эффективную тактику нападения на добычу.

На примере 27 особей этого вида ученые проверили, коррелируют ли челюстной перекос и соответствующее предпочтение к стороне нападения с анатомическими различиями головного мозга цихлид. Для этого они умертвили рыб и проанализировали различия в объеме как двух полушарий мозга в целом, так и отдельных частей билатеральных (разделенных на два полушария) участков мозга рыб: коре больших полушарий, гипоталамусе, диэнцефалоне и оптической покровной структуре (tectum opticum) среднего мозга, отвечающей за обработку визуальной информации. 

Ученые обнаружили, что перекос челюсти (и поведение при нападении соответственно) существенно (p = 0,042) коррелирует с объемом двух разных полушарий: так, «правочелюстные» рыбы отличались большим по объему левым полушарием, а «левочелюстные» — правым. Что касается отдельных структур, то различия в объеме между полушариями наблюдались только в оптической покровной структуре — все остальные изученные части были симметричны. 

Визуальная система устроена контралатерально: информация, полученная с правого визуального поля, обрабатывается левой частью зрительной коры, и наоборот. Ученые, таким образом, приходят к выводу, что различия в анатомической структуре мозга (а в частности — оптической покровной структуре) «правшей» и «левшей» среди цихлид коррелируют с тем, какой глаз направлен в сторону добычи при охоте и какая часть челюсти будет перекошена.

Функциональная латеральность изучают и среди представителей других видов. Так, например, здесь вы можете узнать о том, существуют ли «правши» и «левши» среди пчел.

Елизавета Ивтушок