Социальная изоляция изменила мозг бумажных ос

Биологи выяснили, что выращенные в условиях социальной изоляции бумажные осы (Polistes fuscatus) имеют менее развитый передний зрительный бугорок. Вероятно, по этой причине они теряют способность узнавать лица сородичей. Работа опубликована в журнале Biology Letters.

Бумажные осы, или полисты (род Polistes) — излюбленный объект для исследования социальности у животных. Ранее ученые обнаружили у них заключение деловых сделок между доминантными и рабочими особями, а также влияние личности королевы на поведение ее потомства. Один из видов полистов — Polistes fuscatus — служит хорошей моделью для изучения распознавания лиц. Осы этого вида обладают способностью различать лицевые узоры сородичей, так как в их семьях наблюдается сложная иерархическая структура с несколькими королевами. Идентификация отдельных особей необходима им для поддержания социальных взаимодействий и снижения агрессии. К примеру, семьи родственного вида P. metricus имеют более простое социальное устройство, поэтому у них нет такой способности. Недавнее исследование показало, что изоляция имаго P. fuscatus после выхода из куколки лишает их возможности различать лица. Но осталось загадкой, какие морфологические изменения в мозге происходят при этом.

Ученые из Корнеллского университета в США во главе с Кристофером Джерниганом (Christopher M. Jernigan) решили выяснить нейробиологические причины влияния социальной изоляции. Для этого они взяли несколько гнезд с личинками P. fuscatus и после выхода взрослых ос из куколок одних поместили в контейнеры в условиях изоляции, другим позволили остаться в родном гнезде. Примерно через два месяца исследователи изучили строение мозга в обеих группах и сравнили его с таковым у недавно появившихся на свет ос.

Выяснилось, что общий объем мозга увеличился в равной степени по сравнению с юными осами и у социальных, и у изолированных особей, что характерно для общественных насекомых. Объем возрос в основном за счет развития грибовидных тел — высших ассоциативных центров мозга насекомых, аналогичных коре больших полушарий млекопитающих. Ученые обнаружили единственное значительное отличие — объем переднего зрительного бугорка был меньше у социально изолированных полистов. Эта область мозга насекомых ответственна за обработку цвета и распознавание фигуры и фона.

Авторы пришли к выводу, что именно эта структура может принимать участие в индивидуальной идентификации у P. fuscatus. Однако они оговаривают, что необходимо дальнейшее изучение этой области мозга для определения ее конкретной роли. Ученые считают, что важно, в частности, исследовать строение мозга близкородственных видов, не умеющих распознавать лица.

Многие исследования показывают, что изоляция в раннем возрасте влияет на социальное поведение взрослых особей. Например, изоляция детенышей мышей приводит к нарушению связи между корой и таламусом, что уменьшает социализацию животных.

Семён Морозов