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

Мухи почувствовали себя безопаснее в компании слепых сородичей и магнитов

Clara Ferreira & Marta Moita / Nature Communications, 2020

Португальские ученые выяснили, что в группах дрозофилы слабее реагируют на опасность: чем больше группа, тем ниже бдительность насекомых. Сигналом опасности или безопасности для мух являются движения сородичей — если часть дрозофил в группе замирают, перестают двигаться и другие; если же сородичи остаются активными, насекомые слабее реагируют на опасность. При этом другие мухи могут быть слепыми (то есть не видеть опасность) или это вовсе могут быть не животные, а схожие по размеру магниты — в этих случаях дрозофилы все равно  ориентируются на поведение группы. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Жить в группе безопаснее: при появлении хищников сородичи подадут сигнал опасности, да и защищаться можно координированно. В результате у животных, которые живут в группе, ниже уровень стресса и бдительности.

Внутри группы животные могут передавать сигналы опасности как активно (позывы птиц), так и пассивно. Последним способом пользуются, например, крысы — они замирают в ответ на опасность, и сородичи, увидев замершую крысу, тоже перестают двигаться. Однако в целом механизмы — поведенческие и физиологические — ощущения безопасности в группе и реакции на сигнал опасности от сородичей изучены плохо

Клара Феррейра (Clara Ferreira) и Марта Мойта (Marta Moita) из португальского Центра исследования неизвестного фонда Шампалимо изучили, как размер группы влияет на бдительность дрозофил и какие сигналы опасности используют эти насекомые. Мух помещали в небольшие прозрачные камеры поодиночке или в группах от двух до десяти особей. Чтобы напугать дрозофил, на экране над камерой показывали увеличивающийся черный диск — с точки зрения животных он похож на приближающийся крупный объект.

В ответ на опасность в замкнутом пространстве дрозофилы перестают двигаться (замирают). Так они реагировали и на круг, причем чем больше мух находилось в камере, тем реже они замирали: в группах по два-пять насекомые замирали с такой же частотой, но быстрее начинали двигаться, а в группах по шесть-десять реже начинали замирать. Ученые заключили, что дрозофилы передают друг другу сигнал безопасности — чем больше мух в группе, тем сильнее сигнал.

На роль такого сигнала предложили замирание сородичей — действительно, чем больше насекомых в группе замирало, тем выше была вероятность, что еще одна муха перестанет двигаться. И наоборот, чем больше насекомых начинало двигаться, тем быстрее мухи переставали замирать. Чтобы проверить гипотезу, поставили следующий эксперимент: дрозофилу помещали в компанию четырех черных магнитов, по форме и размерам напоминающих мух. Магниты либо вообще не двигались, либо переставали двигаться при появлении черного круга, а в контрольных попытках замирали, хотя круг не появлялся.

Только второе условие увеличило частоту замирания дрозофил — если магниты не двигались вообще или переставали двигаться в отсутствие опасности, мухи замирали так же, как и в одиночестве. А вот замирание магнитов при появлении увеличивающегося круга, похоже, служило сигналом опасности, и мухи замирали значительно чаще (p < 0,0001).

Затем ученые поместили мух в камеру с четырьмя настоящими, но ослепленными мухами — те не видели сигнал опасности и не замирали при его появлении. В компании со слепыми сородичами дрозофилы замирали меньше, чем с четырьмя нормально видящими мухами, — реже начинали замирать и быстрее возобновляли активность (везде p < 0,0001). Получается, движения сородичей помогают мухам решить, стоит ли замереть или, наоборот, начать двигаться.

Наконец, исследователи проверили роль нейронов зрительной системы в восприятии сигналов опасности. Для этого выключили нейроны LC11, которые необходимы для распознавания небольших движущихся объектов. После такой процедуры мухи не стали больше замирать поодиночке, зато в группах частота и длительность замираний увеличилась — дрозофилы не видели сородичей и дольше не двигались (p < 0,0001).

В заключение авторы работы отметили, что движения зачастую играют критическую роль во взаимодействии хищника и жертвы: оба могут обнаруживать присутствие другого по двигательной активности и на основе ее же продумывать стратегию нападения, защиты или отступления. Поэтому использовать движения (или их отсутствие) в качестве сигнала опасности (безопасности) особенно удобно, ведь, чтобы предупредить сородичей, не нужно совершать дополнительные действия и выдавать себя — сама реакция на опасность становится сигналом для других.

Постоянный страх опасен для популяций дрозофил, особенно маленьких: если мухи чувствуют присутствие хищника (например, по запаху), они откладывают меньше яиц, а их потомки становятся мельче.

Алиса Бахарева

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.