Партнеры древолазов оказались похожи на их родителей
Исследователи разобрались в причинах, по которым маленький древолаз Oophaga pumilio имеет столько цветовых морф. В своей работе в Nature они показали, что на цветовые предпочтения этих лягушек влияет импринтинг — они стараются выбирать партнеров, похожих на своих родителей по цвету, и менее агрессивно относятся к особям других цветов. Такой половой отбор способствует разделению вида и обособлению групп лягушек разных цветов.
Крошечный (размером с фалангу пальца) древолаз Oophaga pumilio обитает в джунглях Центральной Америки. Как и многие другие родственные ему лягушки, он отличается ядовитостью и яркой раскраской, которая должна выполнять роль предупреждающего сигнала для хищников. Странность, однако, заключается в том, что несмотря на очевидную пользу от унификации окраски, — ведь хищникам ее будет гораздо проще запомнить — эти лягушки раскрашены очень разнообразно. Они бывают красные, желто-зеленые, синие с черными пятнами и даже красные с синими ногами, прозванные Blue Jeans. Часть из них населяет отдельные острова, но у некоторых морф перекрываются ареалы, и особи разных цветов сосуществуют друг с другом.
Ранее в ряде исследований было показано, что окраска может выполнять не только предупреждающую функцию, но и играть важную роль в брачных предпочтениях. Основываясь на этом предположении, Юйсан Ян (Yusan Yang) из Питтсбургского университета и ее коллеги предположили, что многообразие цветовых морф может быть обусловлено половым отбором. Это действенный механизм для появления сегрегации внутри смешанной разноцветной популяции, но у него есть две проблемы. Во-первых, связь между генетически обусловленными половыми предпочтениями и признаком, на который действует отбор, — в данном случае цвет шкурки — может быль легко разбита рекомбинацией. Во-вторых, предпочтение партнеров, похожих на себя, часто приводит к снижению разнообразия.
Исследователи предложили механизм, который может поддерживать полиморфизм лягушек и способствовать постепенному разделению общей популяции на две разные, с шкурками разных цветов. Он основан на импринтинге, благодаря которому лягушки выбирают половых партнеров похожих по цвету на своих родителей. Для проверки гипотезы они поставили эксперимент по скрещиванию, в котором получали потомство от лягушек одинаковых и разных цветов, а потом смотрели на его предпочтения при выборе партнера. Чтобы отличить импринтинг от генетически обусловленных предпочтений, авторы подменили икринки у части древолазов, чтобы их растила и кормила приемная мать, отличающаяся по цвету от биологической.
Предпочтения потомства проверяли, предлагая ему прогуливаться вокруг двух прозрачных домиков, в которых сидели лягушки двух цветов. По времени, которое свободная лягушка проводила около каждого из домиков, исследователи судили о том, к какому из двух предложенных вариантов лягушка была менее равнодушна.
Оказалось, что самки-головастики действительно запоминают цвет шкурки матери и используют его в дальнейшем как ориентир для выбора полового партнера. В случае подмены икры они запоминали цвет приемной матери и предпочитали партнеров того же цвета.
Помимо этого ученые выяснили аналогичную закономерность для самцов. У них обычно выбора нет, но самцы часто дерутся за территорию. Оказалось, что они более агрессивны по отношению к самцам, похожим по окраске на маму или на того кого они ей считали.
Сравнительно недавно японские ученые сравнили животных со стандартизированной окраской и большим количеством полиморфизмов и выяснили, что у последних шансы вымереть ниже. По крайней мере, эта тенденция оказалась верна для позвоночных, равнокрылых стрекоз и бабочек-желтушек.
Вера Мухина
Особенно если говорили женщины
Исследователи из Венгрии выявили сходство между тем, как мозг младенцев и собак обрабатывает человеческую речь. Они записывали фМРТ собак, пока те слушали, как мужчины и женщины говорят с детьми, другими собаками или взрослыми людьми. Выяснилось, что мозг домашних питомцев, как и мозг детей, сильнее реагирует на речь, направленную именно на них: человек в таких случаях меняет интонацию: его голос становится выше, диапазон тонов — шире, а фразы — короче. Кроме того, собаки лучше воспринимали женскую речь, обращенную к ним или детям. Работа опубликована в Communications Biology. Разговаривая с детьми, особенно — с младенцами, которые сами говорить еще не умеют, люди часто увеличивают высоту голоса, растягивают гласные и говорят более короткими фразами, в общем — сюсюкают. Это позволяет привлечь и удержать внимание детей, и, вероятно, помогает младенцам осваивать речь. Исследования показывают, что младенцы воспринимают такую речь лучше (особенно если с ними сюсюкает женщина), чем речь, обращенную ко взрослым. Примерно так же меняется интонация людей, когда они говорят с домашними питомцами. И не зря: недавние исследования показали, что собаки тоже сильнее реагируют на женскую речь, обращенную к ним, а не к другим взрослым. Но неясно, есть ли у них какие-то предпочтения относительно женской и мужской речи, и будут ли они различать речь, обращенную к детям и к ним. Анна Гергли (Anna Gergely) из Исследовательского центра естественных наук в Венгрии и ее коллеги этологи с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) измерили активность мозга 19 домашних собак, пока те слушали человеческую речь. Им включали записи 12 мужчин и 12 женщин, говорящих либо со взрослыми, либо с детьми, либо с другими собаками. Предварительно собак обучили неподвижно лежать в наушниках во время записи фМРТ. Слуховые зоны мозга собак сильнее реагировали на речь, адресованную собакам и детям. В особенности — регионы непервичной слуховой коры: область левых каудальной и ростральной сильвиевых извилин (L c/rSG) и область, включающая самую вентральную часть каудальной сильвиевой извилины и височный полюс с левой стороны (L cSG/TP). Особенно сильно регионы реагировали на женское сюсюканье (по сравнению с женской речью, обращенной к другим взрослым). Этот эффект зависел от измеренных акустических характеристик речи, в частности — от средней частоты (у женщин она всегда была выше) и дисперсии звука. Причем сюсюканье с собаками и детьми собачий мозг практически не различал. Скорее всего дело в том, что акустические характеристики в обоих случаях очень схожи. В предыдущих исследованиях речь, ориентированная на младенца, аналогичным образом вызывала более интенсивную нервную активацию в височной области мозга детей, чем речь, обращенная к взрослым. То, что маленькие дети более чувствительны к женскому сюсюканью, можно объяснить тем, что они чаще слышат его во время внутриутробного развития и после рождения, или доставшейся от предков чувствительностью к женским голосам сородичей. Но для собак такое объяснение не подходит. Авторы предлагают две возможных версии: согласно первой, животные в целом сильнее реагируют на более высокие звуки с более изменчивой частотой (это характерно для женского голоса); или же собаки выработали такую чувствительность уже в процессе приручения. Также отчасти предпочтения могут быть результатом индивидуального слухового опыта, который собака получила во время взросления. С детьми сюсюкают не только люди: частота свиста самок афалин меняется, когда они находятся рядом с детенышами. Подобным образом меняют свои вокализации и другие животные.