Пчелы предпочли свернуть направо
Американский энтомолог выяснил, что среди медоносных пчел (Apis mellifera) больше «правшей», чем «левшей», но предпочтение к определенной стороне они проявляют в зависимости от контекста. Так, в открытом пространстве пчелы чаще летали направо, в то время как в древовидном лабиринте выбирали то или иное ответвление с одинаковой частотой. Статья опубликована в журнале Biology Letters.
Латеральность — функциональное или анатомическое превосходство одной стороны тела над другой — наблюдается у многих видов животных. Например, у рыб цихлид челюсть перекошена в правую или левую сторону в зависимости от того, с какой стороны они предпочитают подбираться к своей добыче, а у обыкновенных фазанов может быть доминирующая лапа, с которой они предпочитают начинать движение (это, правда, как недавно показали ученые, делает их менее живучими).
«Правши» и «левши» также есть и среди медоносных пчел: осенью 2017 года австралийские ученые обнаружили, что при выборе из двух рядом стоящих отверстий некоторые пчелы чаще выбирают правое, а другие — левое. Этот эксперимент, однако, использовал закрытое пространство, где выбор той или иной стороны был вынужденным: до сих пор не было известно, есть ли у пчел предпочтение к той или иной стороне в открытых пространствах.
Заняться этим решил Томас Шиа-Веллер (Thomas Shea-Wheller) из Университета штата Луизиана. Для пчел (всего в эксперименте использовались 180 рабочих особей, по 30 из шести разных колоний). Энтомолог построил две комнаты: одну без каких-либо заграждений, а вторую — в форме древовидного лабиринта с двумя ответвлениями. В первой комнате измерялось предпочтение особи к полету в ту или иную сторону (в левую, правую или центр), а во втором — в тот или иной рукав.
Шиа-Веллер выяснил, что при выборе рукава в древовидном лабиринте пчелы не отдавали предпочтения той или иной стороне: их латеральность не проявлялась. При этом при попадании в открытое пространство 86 пчел выбрали правую сторону, 35 — левую, а остальные полетели в цент. При этом пчелам требовалось примерно на пять секунд меньше времени, чтобы решить, что лететь нужно направо.
Автор, таким образом, показал, что распространенная «праворукость» медоносных пчел — контекстно-зависима: у них в действительности существует предпочтение к правой стороне относительно собственного тела, но проявляется оно чаще всего в открытых пространствах. Так как такие пространства пчелы часто исследуют во время поиска пищи или места для гнезда, в будущем интересно будет изучить, как связаны их предпочтения и особенности их жизни.
Медоносные пчелы также отличаются и способностями к арифметике: они умеют считать до ноля, а также складывать и вычитать.
Елизавета Ивтушок
Но не все мыши способны принимать сигналы мозгом от мастоцитов
Лейкотриен С4, его производные и фактор роста и дифференцировки 15 типа названы главными медиаторами воспаления, опосредующими избегание пищевого аллергена у мышей. Это проявление аллергии возникало даже в отсутствии типичных проявлений пищевой аллергии — например, если давать вещество под прикрытием антигистаминных препаратов. Соединения, вырабатываемые тучными клетками и эпителиоцитами после введения аллергена, опосредует связь иммунной системой и ЦНС. Исследование опубликовано в журнале Nature. Анафилактические реакции, или иммуноглобулин Е-опосредованные реакции гиперчувствительности немедленного типа, основаны на выработке антител класса Е (IgE) к аллергену. Комплекс из аллергена и IgE активирует клетки, участвующие во врожденном иммунитете — тучные клетки (мастоциты) и базофилы, выделяющие медиаторы воспаления. Их действие на уровне организма проявляется не только местным кожным зудом, бронхоспазмом, или, как при пищевой аллергии, болью в животе, но и реакциями со стороны центральной нервной системы, за которыми может скрываться нейровоспаление. При этом механизм неврологических проявлений атопических реакций остается неизученным. Фармакологи и иммунологи из США, Бразилии и Франции под руководством Руслана Меджитова (Ruslan Medzhitov) изучили связь иммунологических и отдельных поведенческих проявлений на примере модели пищевой аллергии на яичный белок (овальбумин) у мышей. Они сенсибилизировали мышей линии BALB/c к яичному белку, вводя его подкожно вместе с адъювантом, усиливающим иммунный ответ. Когда наступала сенсибилизация, животных сажали в клетку с двумя поилками: в одну из них наливали воду, а в другую — раствор яичного белка. Животные, у которых выработалась аллергия, предпочитали пить воду, в то время как мыши из контрольной несенсибилизированной группы предпочитали питательный белок. Выраженность такого поведения коррелировала с выраженностью сенсибилизации — то есть, уровнем IgE в крови и маркеров активности тучных клеток в стенке кишечника. Лечение мышей от аллергии антигистаминными препаратами не устраняло избегающего поведения в отношении аллергена. из чего авторы заключили, что связь между тучными клетками и мозгом опосредована какими-то другими соединениями. Точно так же, блокада высвобождения серотонина, субстанции P и медиатора ноцицептивной системы CGRP не изменила поведение мышей. Напротив, блокада фермента 5-липоксигеназы (фермента, необходимого для синтеза лейкотриена C4 и его производных, D4 и E4) значимо снизила выраженность поведенческих проявлений атопии. Так же повышался уровень ростового фактора GDF15, вырабатываемого эпителиальными клетками при контакте с активированными мастоцитами, по мере сенсибилизации. Действуют ли лейкотриены напрямую на мозг, или же опосредованно — не ясно, но пересечение блуждающего нерва (по нему передается афферентная информация от кишечника в ЦНС) не устранило полностью поведенческие реакции. Введение GDF15 перед экспозицией аллергена вызывало отвращение к овальбумину у сенсибилизированных животных, а блокада действия этого ростового фактора при помощи антител вызывает обратный эффект. Чтобы понять, какие структуры ЦНС отвечают за отвращение к аллергену, ученые гистологически исследовали мозг мышей, сенсибилизированных к овальбумину, спустя 90 минут после ег действия. Структуры, активируемые предъявлением аллергена — ядро одиночного пути, наружно-латеральная часть парабрахиального ядра и центральные участки миндалевидного тела — регионы, роль которых известна в избегании. Таким образом, ученые весьма подробно проследили цепочку от попадания в организм аллергена через активацию тучных клеток, вырабатывающих лейкотриены, и заставляющие эпителий вырабатывать цитокин GDF15, действующих на ЦНС. GDF15 — это ростовой фактор, вырабатываемый многими эпителиальными и мышечными клетками организма человека в ответ на повреждающие факторы, который связывают со снижением аппетита, симптомами депрессии и активацией эндокринной оси «гипоталамус-гипофиз-надпочечники». Физиологические эффекты лейкотриенов у человека пока и не изучены. Лучше всего известно, как они действуют на микроциркуляцию и проницаемость сосудистой стенки и изменение бронхиальной секреции при астме. Но известно, что синтез лейкотриенов происходит и в стволе мозга и промежуточном мозгу: постулируется, что лейкотриены опосредуют нейровоспаление. Пока неясно, касаются ли обнаруженные эффекты любой атопической реакции, или же возникают только при перорально введении аллергена. Из многосложности и разветвленности системы следует в том числе и ее изменчивость. Показательно, что попытка воспроизвести весь эксперимент на мышах другой генетической линии (C57BL/6) не увенчалась успехом: у мышей из этой линии менее выражен IgE-опосредованный иммунный ответ и менее активен подъем уровня GDF15 в ответ на предъявление аллергена. К тому же, не все аллергены стабильно вызывают отвращение у мышей. Ранее мы писали о том, что раннее столкновение организма ребенка с потенциальным пищевым аллергеном снижает вероятность развития тяжелых аллергических реакций впоследствии.