Кукушки адаптировали размер яиц под гнездо хозяина
Команда орнитологов из России, Украины и Великобритании изучила размеры яиц нескольких видов пеночек и паразитирующих в их гнездах глухих кукушек. Ученые выяснили, что кукушки подкидывают яйца, по ширине максимально похожие на хозяйские: это позволяет снизить шанс, что пеночка избавится от подкидыша, сообщается в Journal of Zoology.
Кукушки — одни из самых известных гнездовых паразитов среди птиц: самки кукушек откладывают яйца в чужих гнездах, а вылупившиеся кукушата избавляются от яиц хозяйки, становятся «приемышами» и получают всю еду. Обитающие на территории Сибири, Урала и Дальнего Востока глухие кукушки (Cuculus optatus) паразитируют на гнездах птиц рода Пеночек (Phylloscopus), представители которого отличаются по фенотипу и по размерам гнезд. Для того, чтобы хозяйка сразу же не избавилась от яйца кукушки, последние откладывают яйца, максимально похожие на хозяйские. Это сходство, однако, касается только окраса и до сих пор не было известно, способны ли кукушки адаптировать размеры откладываемых яиц под «требования» чужих гнезд: кукушки намного крупнее пеночек, поэтому сильные расхождения в размерах яиц могут быть критичны.
Это решили проверить ученые под руководством Михаила Головатина из Института экологии растений и животных Уральского отделения Российской академии наук. Для этого они в течение 17 лет собирали данные о размерах (длине, ширине и объеме) яиц кукушек: информацию собирали как во время наблюдений, так и с помощью доступной литературы и музейных экспонатов.
Кукушечьи яйца разделили на четыре группы в зависимости от их фенотипа — схожести окраса скорлупы с яйцами птиц одного из четырех видов Пеночек: пеночек-таловок (P. borealis), сибирских пеночек (P. collybita tristis), пеночек-зарничек (P. inornatus) и корольковых пеночек (P. proregulus).
Ученые выяснили, что по всем параметрам кукушечьи яйца и яйца пеночек в одном гнезде больше всего были схожи по ширине: этот параметр отличался, в среднем, всего на два миллиметра.
Авторы отмечают, что ширина — ключевой параметр в геометрии яйца птицы-паразита из-за особенностей кладки яиц: они лежат на боку, и яйца, сильно отличающиеся по ширине, будут лучше заметны, что повысит шанс того, что хозяйка от него избавится. При этом объем яйца остается большим для того, чтобы птенец вылупился здоровым и смог эффективно избавиться от детенышей хозяйки.
Кроме того, ученые также выяснили, что длина яйца коррелирует с видом птицы-хозяйки: так как ширина должна оставаться максимально приближенной к параметрам яиц птицы-хозяйки, его объем и физическое здоровье будущего птенца зависит от длины яйца. Именно поэтому яйца подлиннее кукушки «подкидывают» в гнезда тех птиц, где за кормления потомства отвечает только самка, а те, что поменьше, — в «полные» семьи.
Все изученные факторы объясняются многолетним процессом естественного отбора: скорее всего, размер яйца адаптировался под требования хозяев гнезда точно так же, как и их цвет.
Птицы-подкидыши, воспитанные вдали от родителей, могут испытывать проблемы с общением с представителями своего вида. В прошлом году ученые выяснили, что буроголовые коровьи трупиалы (Molothrus ater) умеют распознавать песню сородичей благодаря повышенной активности слуховых отделов переднего мозга.
Елизавета Ивтушок
Благодаря лекарствам гормоны перестали мешать иммунитету бороться с опухолью
Японские ученые описали механизм, благодаря которому лекарства, блокирующие работу эстрогенов, подавили развитие опухолей, не имеющих альфа-рецепторов к эстрогенам. Анализ данных от пациенток с трижды негативным раком молочной железы и эксперименты на мышах показали, что антиэстрогенные препараты снижают иммуносуппрессивное действие эстрогенов в отношении противоопухолевых цитотоксических лимфоцитов. Использование антиэстрогенных препаратов у мышей с опухолями, нечувствительными к эстрогенам, помогло замедлить рост опухолей. Исследование опубликовано в журнале British Journal of Cancer. Эстрогены называют женскими половыми гормонами, но они влияют не только на созревание и работу женской половой системы, но и практически на все органы и системы мужского и женского организма, включая мозг, эпителии, костную ткань и иммунную систему. В эпителиальных клетках молочных желез и женской половой системы есть альфа-рецепторы к эстрогенам, регулирующие рост и дифференцировку в разные фазы менструального цикла. Такие же рецепторы есть и во многих опухолевых клетках: примерно три четверти раков молочной железы экспрессируют альфа-рецепторы, а блокада рецепторов и блокада выработки эстрогенов лежат в основе лечения пациенток (и пациентов). В течение последних 30 лет появляются наблюдения, согласно которым опухоли молочной железы, не экспрессирующие альфа-рецепторы, иногда тоже реагируют на лечение антиэстрогенными препаратами, но механизм этого феномена оставался неясен. Иммунологи и биоинформатики из Университета Хоккайдо во главе с Кэн-итиро Сэйно (Ken-ichiro Seino) описали механизм действия антиэстрогенных препаратов на опухоли, лишенные альфа-рецепторов. Для начала они оттолкнулись от датасета TCGA, в котором содержалась информация о транскриптоме трижды негативного рака молочной железы у 171 пациентки. Ученые выяснили, что чем выше активность гена HSD17B1 в опухоли (ген кодирует фермент, превращающий малоактивный гормон эстрон в активный гормон эстрадиол), тем меньше в опухолевых массах цитотоксических Т-лимфоцитов (r = −0,299, p = 0,00006). У пациенток с высокой экспрессией фермента болезнь протекала агрессивнее. Ученые смоделировали на мышах, как влияет высокий уровень эстрогенов на противоопухолевый иммунитет. Они вводили самкам мышей опухолевые клетки из двух линий, не имеющих альфа-рецепторов к эстрогенам (мышиный трижды негативный рак молочной железы и мышиный колоректальный рак). Половине животных ученые удалили яичники перед введением клеток. У таких мышей уровень эстрогенов был ниже, чем в контрольной группе, но выживаемость была лучше, а опухоли росли медленнее. Если мышам с опухолями и нормально функционирующими яичниками вводить препараты, подавляющие образование эстрогенов (анастрозол) или блокирующие альфа-рецепторы (тамоксифен, фульвестрант), то количество цитотоксических лимфоцитов в опухоли становилось выше, причем эффект не был связан с дополнительными рецепторами к гормонам, которые часто обнаруживают у трижды негативного рака. Лимфоциты, инфильтрирующие опухоль, становились активнее под действием лекарств: в опухоли повышался уровень интерферона гамма и цитотоксических молекул, вырабатываемых активированными лимфоцитами. Когда ученые попытались лечить мышей с трижды негативным раком молочной железы комбинацией химиопрепаратов и фульвестранта, то добавление антиэстрогенной терапии снижало скорость прогрессирования опухоли в 2,5-5 раз. Эксперименты на культуре клеток показали, что активация рецепторов к эстрогенам на лимфоцитах снижает их противоопухолевую активность — подавляет выработку клетками интерлейкина второго типа и активность сигнального пути JAK-STAT (о том, какое отношение он имеет к воспалению, мы рассказывали на примере мышечной ткани). Работа ученых из Университета Хоккайдо показывает: если у давно известного лекарства нет мишени в опухолевых клетках, то это не значит, что лекарство не будет эффективным. Плейотропные эффекты антигормональных препаратов могут быть полезны в иммуноонкологии, но пока рано говорить о том, что связь между эстрогенами и противоопухолевым иммунитетом окончательно расшифрована (в ряде случаев она, видимо, и вовсе работает в противоположном направлении). Тем не менее некоторые антиэстрогенные препараты уже целенаправленно исследуют в лечении эстрогеннегативных опухолей. В онкологии много примеров, когда врачи извлекают пользу из лекарства, которое на первый взгляд не должно было работать. Один из самых ярких примеров — талидомид, у которого в последнее время находят все больше положительных эффектов. О нелегкой судьбе соединения читайте в материале «Готов искупить».