Поведение взрослых желтобрюхих полевок (Microtus ochrogaster) зависит от того, сколько родителей их воспитывало и что эти родители делали, сообщается в Science Advances. В норме заботу о потомстве у этого вида проявляют как самцы, так и самки. Те грызуны, которых выкармливала только мать, в зрелом возрасте вели себя не так, как бывшие детеныши из полных семей. Влияние оказывало и то, насколько остро перед родителями стоял компромисс между заботой о потомстве и необходимостью обслужить себя. Вероятно, различия в поведении взрослых особей в зависимости от условий их взросления обусловлены в данном случае экспрессией гена рецептора к вазопрессину 1A (V1aR) в латеральном ядре перегородки мозга.
Кажется логичным, что у видов с заботой о потомстве (в том числе и у человека), у которых взрослые особи живут не поодиночке, на социальный успех в зрелости влияют условия воспитания в детстве. Но в чем конкретно это проявляется и на поведенческом, и на молекулярном уровне, не всегда ясно. Собрать в реальном времени данные о том, какие гены у людей активируются, а какие, напротив, «замолкают» из-за тяжелого детства, невозможно по этическим причинам. Сходные эксперименты на обезьянах тоже постепенно запрещают (к тому же, далеко не у всех видов приматов самцы интересуются своими отпрысками), поэтому часто используют небольших грызунов — желтобрюхих полевок. Из множества грызунов именно их взаимодействия больше всего напоминают человеческие. Зверьки этого вида формируют постоянные разнополые пары и вместе заботятся о потомстве.
Сотрудники Корнелльского университета и Университета Эмори под руководством Александра Офира (Alexander G. Ophir) провели эксперименты с несколькими десятками семей желтобрюхих полевок. Примерно из половины изъяли самцов, и самка вынуждена была одна заботиться о потомстве. Каждая семья жила в контейнере 29×18×13 сантиметров, связанном плексигласовой полутораметровой трубой с камерой, где стояла кормушка (поилка находилась в контейнере). В половине случаев кормушка располагалась на той же высоте, что и контейнер, и труба лежала горизонтально. В остальных случаях кормушка была приподнята по отношению к контейнеру, и, чтобы добраться до нее, взрослым полевкам приходилось лезть вверх под углом 20 градусов.
Пройти по горизонтальной трубе могли и самец, и даже самка с присосавшимися к ней детенышами, но забраться вверх у матерей вместе с детьми не получалось: приходилось сначала отсоединять их от сосков. Таким образом наклонная труба отвлекала полевок от детенышей и вынуждала проводить с ними меньше времени. А время, которое отец и мать сидели с выводком в первые три недели жизни детенышей, биологи учитывали и сравнивали у представителей разных групп.
Также исследователи отмечали, как поведут себя после расставания с матерью молодые особи в различных поведенческих тестах: доминирования (двух грызунов сажают в трубу, где невозможно развернуться, и смотрят, кто кого вытолкнет), привязанности к партнеру (измеряют, сколько времени полевка сидит рядом не со своим «супругом», а с какими-то другими особями), знакомства с неизвестной полевкой (в специальной клетке), исследовательского поведения (как будет двигаться животное в открытом поле) и пространственной памяти (водный «лабиринт» Морриса). Кроме того, ученые регистрировали уровень активности гена рецептора к вазопрессину 1A.
Выяснилось, что самки, оставшиеся без партнеров и вынужденные карабкаться вверх по трубе к кормушке, проводили почти столько же времени с детьми, как и самки в полных семьях или без необходимости лезть высоко. А вот самцы, которым нужно было подниматься за едой, посвящали детям меньше времени, чем те, кому было проще добраться до кормушки. Маленькие грызуны в таких неполных семьях в любом случае получали не так много внимания, как те, у кого были и мать, и отец. Это сказывалось на результатах их поведенческих тестов.
Те, кого воспитывала одна только самка, были более тревожными и меньше времени посвящали исследованию центра арены в открытом поле. Однако они же быстрее учились находить платформу в водном тесте Морриса: это может свидетельствовать о том, что полевки из неполных семей лучше готовы к непредсказуемым жизненным ситуациям (в этом тесте животное кидают в воду, и оно вынуждено плавать, пока не найдет в мутной воде опору). С партнерами такие грызуны проводили меньше времени, чем те, кто вырос под присмотром самки и самца. Однако по некоторым параметрам — склонности знакомиться с новыми особями и доминированию — детеныши из неполных семей не отличались от остальных.
Ген рецептора V1aR у самцов желтобрюхих полевок, выросших без отцов, в латеральном ядре перегородки мозга экспрессировался интенсивнее, чем у самцов из полных семей, а у самок таких отличий не проявилось. Латеральное ядро перегородки играет роль в регуляции социального поведения, так что может быть, что эти молекулярные различия лежат в основе поведенческих. Также известно, что особи Microtus ochrogaster разного пола неодинаково реагируют на введение вазопрессина, окситоцина и сходных молекул, и этим может быть обусловлена разница в экспрессии генов.
Мы уже писали о том, что желтобрюхие полевки, как люди, способны утешать друг друга. Однако в той новости допущено несколько ошибок. Во-первых, грызуна назвали степной полевкой, а это неверная калька с английского prairie vole. Во-вторых, серые полевки там указаны как ближайшие родственники желтобрюхих, что ни в каком смысле не верно. В оригинале желтобрюхих полевок сравнивают с луговыми полевками Microtus pennsylvanicus, а серые в самом узком смысле — это Microtus arvalis. Ни те ни другие не приходятся желтобрюхим ближайшими родственниками, зато все перечисленные входят в род серых полевок Microtus (и получаются родственниками сами себе).
Светлана Ястребова
На это указали следы их кормления на окаменевшем участке морского дна
Первые глубоководные виды рыб появились уже в раннем мелу. К такому выводу пришли палеонтологи, проанализировав следы на каменной плите с итальянской формации Паломбини. По словам исследователей, скорее всего эти отметины создали придонные рыбы, которые рылись в субстрате абиссальной равнины в поисках беспозвоночных. Как отмечается в статье для журнала Proceedings of the National Academy of Sciences, вероятно, рыбы начали колонизировать глубоководную зону после того, как ее продуктивность резко выросла на рубеже юры и мела. Даже в глубинах океана можно встретить позвоночных животных. Например, южные морские слоны (Mirounga leonina) во время охоты погружаются примерно до 2400 метров ниже уровня моря, а клюворылы (Ziphius cavirostris) — до 3000 метров ниже уровня моря. А рыбы постоянно живут на глубинах до 8200-8400 метров. Рекордсменами среди них считаются морские слизни из рода Pseudoliparis, одного из которых ученые встретили в Идзу-Бонинском желобе к юго-востоку от Японии на глубине 8336 метров. Древнейшие известные свидетельства существования глубоководных, то есть обитающих ниже 200 метров от поверхности океана, позвоночных относятся к позднему мелу. В отложениях этого времени обнаружены остатки рыб из отрядов Aulopiformes и Tselfatiiformes, которые могли жить в толще воды в нескольких сотнях и тысячах метров ниже поверхности моря. Глубоководные придонные рыбы появляются в палеонтологической летописи еще позднее — в палеогене. По мнению специалистов, скорее всего, позвоночные начали заселять морские глубины намного раньше, но, поскольку ископаемые глубоководных обитателей чрезвычайно редки, убедительных аргументов в пользу этой гипотезы до сих пор не было. Обнаружить их удалось команде палеонтологов под руководством Андреа Баукона (Andrea Baucon) из Университета Генуи. В центре внимания исследователей оказалась известняковая плита с позднемеловой палеонтологической формации Паломбини в Италии. Она представляет собой окаменевший участок морского дна, который располагался на абиссальной равнине в западной части океана Тетис, на глубине более трех километров. Анализ нанофоссилий показал, что возраст образца составляет 132,6-121,4 миллиона лет. На поверхности плиты хорошо заметны многочисленные следы, которые, судя по всему, оставили какие-то живые существа. Их можно разделить на несколько типов. Следы первого типа неглубокие и напоминают диски диаметром от 12 до 41 миллиметра. Авторы отнесли их к ихнороду (то есть роду вымерших животных, описанному по следам жизнедеятельности) Piscichnus. Согласно устоявшимся представлениям, Piscichnus представляют собой следы кормления придонных рыб, которые с помощью челюстей или выдуваемой или вдуваемой струи воды удаляли морской осадок, чтобы добраться до спрятавшихся в нем беспозвоночных (так же охотятся и некоторые современные рыбы). По мнению исследователей, округлые следы на плите с формации Паломбини имеют аналогичное происхождение. При этом охота древних рыб, похоже, была успешной, поскольку внутри следов первого типа плотность окаменевших нор, принадлежащих беспозвоночным, ниже, чем за их пределами. Второй тип следов представляет собой двойные параллельные борозды длиной от 21 до 171 миллиметров и шириной от 12 до 48 миллиметров. Согласно современным наблюдениям, такие отметины оставляют на морском дне рыбы, когда в поисках добычи скребут ил или песок увеличенными верхними зубами. Так ведут себя, например, химеры (Chimaeriformes) и спаровые (Sparidae). Борозды на плите, могли возникнуть точно так же, хотя и неясно, какие именно рыбы их оставили. Вероятно, на плите с формации Паломбини остались отметины от кормления по крайней мере двух видов рыб: представители одного из них удаляли субстрат с помощью челюстей или струй воды, а второго — скребли его зубами. Наконец, третий тип следов представлен единственной канавкой в форме синусоидальной волны. Средняя длина этой волны составила 156 миллиметров, а амплитуда — в среднем 18 миллиметров. Исследователи отнесли ее к ихнороду Undichna. Предполагается, что Undichna — это следы, прочерченные в субстрате плавниками рыбы, которая проплывала невысоко над дном. Канавка на плите из Паломбини одиночная, так что она могла быть оставлена хвостовым или анальным плавником. Результаты исследования подтверждают, что рыбы заселили абиссальную зону уже в раннем мелу, не менее 120 миллионов лет назад. Это значительно раньше предыдущих оценок. Тем не менее, Баукон и его коллеги подчеркивают, что позвоночным понадобилось целых 400 миллионов лет, чтобы заселить глубоководные экосистемы. Для сравнения, на сушу они вышли уже через 150 миллионов лет после появления. Согласно одной из гипотез, в действительности рыбы обитали в морских глубинах уже давно, однако полностью или почти полностью исчезли около 91,5 миллиона лет назад в результате сеномано-туронского океанического бескислородного события, которое вызвало вымирание многих групп морской фауны. Впоследствии позвоночным животным пришлось заново колонизировать эту часть моря. Однако выводы Баукона и его соавторов противоречат данной идее. Глубоководные рыбы с формации Паломбини жили до массового вымирания на рубеже сеномана и турона и при этом по крайней мере особенностями кормления напоминали современных. Таким образом, бескислородное событие не было стимулом, после которого рыбы начали активно расселяться в глубокие слои океана. По мнению авторов, более вероятно, что глубоководные экосистемы долгое время были слишком бедными, чтобы поддерживать фауну позвоночных. Однако на рубеже юры и мела в океанах произошел быстрый рост продуктивности, отчасти связанный с появлением покрытосеменных растений и более активным выносом органических веществ с суши. В результате биомасса живых организмов на глубинах ниже 200 метров сильно увеличилась, что позволило рыбам заселить эту зону и дать начало разнообразным видам. В частности, здесь стало больше донных беспозвоночных, следы кормления которыми остались на плите из Паломбини. В пользу этой идеи говорит тот факт, что большинство групп рыб, которые доминируют в современных глубоководных экосистемах, появились в мелу, причем некоторые — в самом его начале. Среди них, например, трескообразные (Gadiformes) и ошибнеобразные (Ophidiiformes), возникшие 100 и 115 миллионов лет назад соответственно. Впрочем, не исключено, что другие группы рыб, например, химеры, и до этого проникали в глубоководные экосистемы, когда условия там становились подходящими — но никаких следов этого в палеонтологической летописи не осталось. Следы кормления на морском дне оставляют не только рыбы, но и головоногие моллюски. Например, глубоководные осьминоги Cirroteuthis muelleri ради охоты погружаются на 500-2600 метров. Большую часть времени эти моллюски дрейфуют в толще воды, где относительно безопасно и не нужно тратить энергию на плавание. А чтобы поесть, они спускаются на морское дно и ловят рачков и червей, оставляя на субстрате восьмиугольные отметины.