Риск нападения хищников увеличил размер мозга гуппи. Но только у самцов

Биологи обнаружили, что размер мозга у самцов рыбок гуппи (Poecilia reticulata) напрямую связан с угрозой нападения хищников. Мозг рыбок, обитающих в спокойных условиях, примерно на 10–20 процентов меньше, чем у тех особей, которые обитают в опасных областях с большой вероятностью быть съеденным более крупной рыбой. Для самок гуппи этот эффект не наблюдается, пишут ученые в Functional Ecology.

Известно, что рыбки гуппи (Poecilia reticulata) могут довольно сильно отличаться между собой по размеру мозга. В зависимости от условий обитания за счет механизмов нейропластичности масса мозга у разных особей может отличаться в несколько раз. Чтобы определить, какие факторы оказывают на размер мозга гуппи наибольшее влияние, биологи проводят многочисленные исследования для определения корреляций между массой мозга и различными особенностями ее поведения в различных условиях обитания. В частности, биологи установили, что большой мозг увеличивает выживаемость самок гуппи. При этом, что интересно, выживать самцам большой мозг не помогает. Кроме того, самкам с большей массой мозга удается находить более привлекательных самцов — с большим и пестрым хвостом.

Биологи из Канады и Нидерландов под руководством Адам Реддона (Adam R. Reddon) из Университета Макгилл обнаружили, что в некоторых случаях большой мозг помогает и самцам гуппи. Изучив четыре популяции гуппи в естественных условиях, ученые обнаружили, что к разнице в размере мозга может приводить различное давление со стороны хищников на разные популяции гуппи. Исследованные группы рыб обитали в двух реках в северном Тринидаде: две из этих четырех популяций жили в свободных от хищников областях рек непосредственно над водопадами, где могут жить только несколько видов небольших рыб, а две другие популяции — наоборот, ниже водопада по течению, то есть в областях, богатых хищниками.

Оказалось, что относительная масса мозга (отнесенная к длине тела) у самцов гуппи каждой из популяций, обитающих в спокойных условиях над водопадом, значительно меньше, чем у рыб, проживающих при постоянной угрозе нападения хищников. Что интересно, для самок гуппи никакой корреляции между массой мозга и условиями обитания не наблюдалось.

Чтобы подтвердить, что обнаруженные различия в массе мозга действительно связаны с риском нападения хищников, ученые провели несколько контрольных экспериментов в лабораторных условиях. Для этого биологи изучили популяции гуппи, которые в течение первых 45 дней подвергались регулярному нападению хищных рыб из семейства цихловых. В контрольном эксперименте такая же группа гуппи развивалась в спокойных условиях без угрозы атаки хищников. Результаты анализа массы мозга подтвердили данные, полученные для гуппи в естественных условиях. Эффект оказался даже более выраженным: разница в относительной массе мозга для самцов составила более 20 процентов, а для самок — только 1,3 процента (значительно меньше статистической ошибки).

По словам ученых, выраженное различие между полами в данном случае, скорее всего, связано с различием в социальном поведении самцов и самок гуппи. Самцы значительно менее социальны, обладают яркой внешностью и большим хвостовым плавником, они хуже плавают, поэтому хищники представляют для них большую опасность, чем для самок. Биологи отмечают, что в естественных условиях к большой массе мозга могут привести и эволюционные процессы, однако лабораторные эксперименты говорят о том, что основной механизм увеличения массы мозга в данном случае — это нейропластичность.

Стоит отметить, что разные рыбки гуппи могут по-разному реагировать на изменение внешних условий. Если некоторые из них, оказавшись в непривычной среде, начинают активно исследовать территорию, то другие, наоборот, стараются спрятаться. Таким образом, гуппи, как и у люди, оказываются способны к сложному поведению и обладают разными характерами.

Александр Дубов