«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
Даже несмотря на использование сырого молока
Итальянские микробиологи изучили генетическое разнообразие микробиома кампанской моцареллы из молока буйволиц на разных этапах производства. К концу созревания микробиом сыра и рассола был представлен почти исключительно бактериями родов Lactobacillus и Streptococcus без значимого вклада минорных микроорганизмов. Исследование опубликовано в журнале Frontiers in Microbiololgy. Чтобы понять, какие микроорганизмы отвечают за аромат и вкус сыров с защищенным наименованием места происхождения, производители прибегают к микробиомным исследованиям. Часто такие нюансы связаны с минорными микроорганизмами, попадающими в тесто сыра не из стартовой культуры, а из термически необработанного молока, с оборудования или рук работников сыроварни. Доля таких микроорганизмов не превышает нескольких процентов микробиома. Технологии метагеномики и метаболомики позволяют быстро их идентифицировать, а иногда и попутно верифицировать происхождение сыра при сомнениях в его подлинности. Итальянские микробиологи во главе с Алессией Леванте (Alessia Levante) из Пармского университета исследовали микробиом рассольного сыра из молока буйволицы с юга материковой Италии, моцареллы ди буфала кампанья. Согласно традиционному рецепту, в молоко добавляют стартовую культуру и сычужный фермент, после чего в течение 4-5 часов происходит созревание при 35-37 градусах Цельсия. Потом массу погружают в воду температурой до 95 градусов, и она приобретает эластичную консистенцию. Эту массу вымешивают как тесто, после чего сыру придают форму шариков и помещают в рассол, в таком виде он и поступает в продажу. За время приготовления в среде колеблется температура, кислотность и концентрация соли, что создает предпосылки для изменений микробиома в процессе созревания. Биологи исследовали сыры от двух сыроварен: одна изготавливала моцареллу из сырого молока, другая — из пастеризованного. Ученые провели метагеномное секвенирование гена 16S рибосомальной РНК из образцов молока, стартовых культур, сырной массы перед нагреванием, рассола и готового сыра. В общей сложности 17 проб были пригодны для анализа — ученые забирали пробы из обеих сыроварен по два раза в разные дни. На одном из предприятий было доступно два варианта рассола — новый и старый, используемый уже более 30 лет. В общей сложности исследователи обнаружили бактерии из 30 типов, но основная часть биоразнообразия пришлась на образцы сырого молока, где доминировали типы Firmicutes, Proteobacteria и Actinobacteria. В остальных образцах доминировали представители Firmicutes: более 90 процентов микроорганизмов составили представители родов Streptococcus и Lactobacillus, причем в сырном тесте преобладали лактобациллы (L. delbrueckii и L. helveticus), а в рассоле преобладали стрептококки. Микробиом сырного теста на 99,4-99,8 процента состоял из лактобацилл и стрептококков. В старом рассоле от одной из сыроварен были идентифицированы бактерии родов Lentillactobacillus и Pediococcus, родственные лактобациллам, на них пришлось до десяти процентов ридов. При этом ученые не нашли минорных микроорганизмов, которые были бы характерны одновременно для сыров из обеих сыроварен. Единичные образцы содержали также минорные компоненты микробиома из родов Lactococcus, Acinetobacter или Chriseobacterium, но, по утверждению авторов, их нельзя назвать стабильным компонентом микробиома моцареллы ди буфало кампанья. Доля главных представителей микробиоты тоже оказалась довольно нестабильным показателем. От образца к образцу она различалась в 2-4 раза. Разброс от года к году может быть еще больше, если учесть результат исследования, часть данных которого касалась микробиома моцареллы. Учет того, насколько вариабельными могут быть продукты с защищенным наименованием места происхождения, важен при их сертификации и для их сохранения как объекта культурного нематериального наследия. Данные микробиомики используют не только для идентификации продуктов питания и их подлинности, но и для исследования диеты древних людей.
