Функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать)

Хищники вынудили ривулусов и их потомство отрастить побольше мозговых клеток

aquaforum.ua

Американские ученые выяснили, что мозг рыбок ривулусов Харта (Rivulus hartii), живущих в местах с большой концентрацией хищников, отличается бóльшим количеством клеток по сравнению с мозгом ривулусов, живущих изолированно. При этом такой эффект сохраняется и в потомстве той и другой популяции, родившемся и живущем в лаборатории, что означает, что подобная связь регулируется генетически, пишут ученые в Proceedings of the Royal Society B.

Мозг — орган достаточно пластичный: количество клеток в нем меняется с возрастом, сопровождая процессы нейронного развития, а затем — нейродегенерации. Самая интересная особенность подобной пластичности — это то, что мозг может меняться и под воздействием внешних факторов: в частности, это помогает не потерять определенные функции в том случае, если отвечающие за них участки мозга повреждаются.

При этом внешние факторы зачастую достаточно сложно отделить от генетических: фенотипические различия в популяции, определяемые структурными различиями головного мозга, могут присутствовать изначально, а внешние факторы, в свою очередь, будут отвечать только за то, чтобы они проявились. Для того, чтобы проверить это наверняка, необходимо найти такой вид, который, с одной стороны, можно четко разделить по внешним фактором, а с другой, ограничить от воздействия совсем — например, вырастить в лаборатории.

Ривулусы Харта — отличный пример такого вида: обитающие у острова Тринидад особи делятся на изолированную популяцию и популяцию, которая обитает в местах с большой концентрацией хищных рыб (например, трахир). Места их обитания находятся рядом, поэтому наличие хищников — единственный (но весьма значимый) внешний фактор, который влияет на их жизнь.

Изучить тринидадских ривулусов подробнее решили ученые под руководством Кента Данлэпа (Kent Dunlap) из Тринити-колледжа (Хартфорд, США). Для этого они отловили семь особей-самцов из каждой популяции, а также получили потомство от каждой из них в лаборатории в одинаковых условиях — без хищников. Каждую особь измерили, а затем умертвили и измерили объем головного мозга. Ученые также оценили пролиферацию (размножение) клеток в определенных отделах мозга ривулусов иммуногистохимическим методом — с помощью маркера-антигена.

Несмотря на небольшие различия в размерах мозга, в мозге ривулусов, обитавших в местах с высокой концентрацией хищников, пролиферация была значительно (p < 0,0001) выше во всех изученных областях мозга. Другими словами, соседство с хищниками оказалось связано с повышенной плотностью клеток в мозге ривулусов — и то же самое различие (p < 0,0001) наблюдалось и в мозге рыбок-потомков, которых вырастили и держали в лабораторных условиях вдали от их естественного места обитания.

Ученым, таким образом, удалось указать на пластичность мозга ривулусов, связанную с присутствием и воздействием хищников. При этом то, что характерные изменения сохранились и у потомства, говорит о том, что подобная пролиферация определяется генетически, а внешние факторы (присутствие хищников) играют регуляторную роль.

Разумеется, то, насколько мозг пластичен, зависит от вида: например, несколько лет назад ученые выяснили, что человеческий мозг гораздо пластичнее, чем мозг шимпанзе, что и позволяет нам быстрее обучаться большему количеству самых разных навыков.

Елизавета Ивтушок

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.