Самцы дельфинов-афалин, обитающие в заливе Шарк на западе Австралии, образуют сложные, вложенные друг в друга группировки, чтобы совместно бороться за самок и защищать их от конкурентов. Зоологи обнаружили, что, вопреки ожиданиям, самые сильные социальные связи образуется не между участниками «команд» первого уровня — пар и троек самцов, — а между членами групп второго порядка, образованных несколькими первичными командами, говорится в статье, опубликованной в Nature Communications.
Афалины Tursiops aduncus, живущие в заливе, объединяются в пары или тройки, чтобы загонять и сопровождать самку, готовую к спариванию. Такие группы называют альянсами первого порядка. Несколько таких альянсов образуют сплоченные группы числом до 14 особей, чтобы захватывать чужих самок или защищать собственных от конкурирующих групп. Схватки за самок бывают крайне ожесточенными, поэтому афалины постоянно берут на себя риск, помогая своим союзникам по альянсу. Некоторые альянсы второго порядка объединяются в более крупные альянсы третьего порядка, чтобы иметь больше союзников поблизости. Дельфины часто меняют союзников в своих альянсах первого порядка, но состав в альянсах второго порядка они поддерживают неизменным в течение десятилетий. Эти группы считаются основной ячейкой мужской социальной иерархии дельфинов.
Чтобы отслеживать социальные отношения в многочисленных альянсах, афалины используют специальные звуковые последовательности, личные "позывные". Каждый дельфин учится у своей матери уникальному сигнатурному свисту, который он использует всю жизнь. Дельфины узнают и запоминают свистки друг друга, подобно тому, как мы узнаем имена друг друга.
Группа исследователей во главе с поведенческим биологом Стефани Кинг (Stephanie King) из Бристольского университета решила использовать записи этих индивидуальных сигналов и наблюдения с дронов, чтобы выяснить, как самцы дельфинов-афалин Tursiops aduncus классифицируют отношения внутри трех уровней альянсов. Для этого они выбрали 14 самцов-союзников из залива Шарк в возрасте от 28 до 40 лет, которые находились в своих группах всю жизнь. С 2016 года биологи отслеживали животных с помощью подводных микрофонов и определили, какой свист издает каждый дельфин.
В эксперименте исследователи проигрывали самцам афалин свист знакомых им особей и отслеживали их реакцию с помощью дрона. Поведенческая реакция дельфина измерялась как любое визуально обнаруживаемое изменение ориентации, приближение к источнику звука или ответная вокальная реакция. Афалины реагировали на звуковой стимул в среднем всего через 2,5 секунды с момента начала воспроизведения сигнатурного свиста.
Биологи ожидали, что самцы, услышавшие свист своих союзников по альянсу первого порядка, отреагируют сильнее. Однако дельфины реагировали одинаково активно и на союзников из альянса первого порядка, и на союзников из альянса второго порядка, даже если не имели с ними сильных социальных связей. С другой стороны, на союзников третьего порядка афалины реагировали не так активно, даже если сила их социальных связей была сопоставима с силой связей с союзниками альянса второго порядка.
Всего визуальный или акустический отклик был задокументирован в 100 процентах (20/20) воспроизведений свистков особей из альянса второго порядка и в 75 процентах (15/20) воспроизведений свистков особей из альянса третьего порядка. Афалины, отвечающие на сигналы членов альянса второго порядка, демонстрировали более длительную продолжительность ответов и преодолевали большее расстояние, чтобы приблизиться к источнику звука, чем отвечающие на свистки союзников третьего порядка. Ни сила социальной связи, ни родство, ни долгосрочное знакомство между дельфинами не влияли на реакцию так сильно, как отношение к альянсу второго порядка.
Полученные результаты демонстрируют, что дельфины, как и люди, формируют социальную концепцию членства в команде, основанную на предыдущих совместных усилиях, а не на дружбе. Поведение дельфинов является еще одним доказательством, что социальная взаимность («ты — мне, я — тебе») встречается не только в человеческом социуме, но и является важным эволюционным фактором сотрудничества в природе.
Командные навыки афалин уже не в первый раз попадают во внимание ученых. Ранее исследователи выяснили, что самцы синхронизируют вокализацию при групповом привлечении самки.
Илья Гриднев
И помогли начать половой акт
Американские ученые выяснили, что тельца Краузе в половом члене и клиторе мышей возбуждаются при легких прикосновениях и механических вибрациях с частотой 40-80 герц. Специфические для этих рецепторов нейроны в спинальных ганглиях передают информацию в серую спайку спинного мозга в пояснично-крестцовом отделе. Мыши без телец Краузе с трудом начинали половой акт, а самцы реже достигали эякуляции, что говорит об их важной роли в сексуальном поведении. Препринт работы опубликован на сайте bioRxiv.org. Кожа человека хорошо иннервирована: по всему телу располагаются рецепторы, которые представлены как свободными нервными окончаниями, отвечающими за основную перцепцию прикосновений, температуры и боли, так и нервными окончаниями, заключенными в капсулу. Считается, что они ответственны за перцепцию специфических воздействий. Например, тельца Пачини воспринимают грубое механическое давление, а тельца Руффини — растяжение. Долгое время считалось, что колбы Краузе в надсосочковом слое дермы специфически воспринимают холод, однако дальнейшие исследования этого не подтвердили. При этом еще в конце XIX века Вильгельм Краузе, который впервые описал эти рецепторы, обнаружил их в губах, языке и гениталиях человека. В половом члене и клиторе они выглядят иначе (в этих местах они называются тельца Краузе, или генитальные тельца): они имеют цилиндрическую форму и содержат простые окончания (в коже волокна чаще свернуты в клубочек). Однако до сих пор не до конца ясна их роль и специфика перцепции. Дэвид Джинти (David Ginty) с коллегами из Гарвардской медицинской школы исследовали физиологию телец Краузе у мышей. С помощью окрашивания нейрофиламента-200 и белка S100 (первый отражает нервные волокна крупного калибра, а второй — терминальные шванновские клетки), они обнаружили в гениталиях самок мышей высокую плотность телец Краузе по всему клитору, но при этом они отсутствовали в ткани влагалища. В гениталиях самцов тельца наблюдались по всей головке полового члена и внутренней поверхности крайней плоти. Несмотря на разные размеры женских и мужских гениталий, общее количество телец Краузе в клиторе и пенисе было сопоставимым. Таким образом, плотность телец Краузе была в 15 раз больше в клиторе, чем в головке полового члена. Затем с помощью генетических исследований ученые выяснили, что в тельцах Краузе располагаются чувствительные отростки двух групп нейронов спинальных ганглиев пояснично-крестцового отдела: TrkB и Ret. Кроме того, дальнейший анализ показал, что отростки этих нейронов специфически образуют тельца Краузе (им не удалось найти в них чувствительные волокна от других нейронов). Информация от этих нейронов далее следует в заднюю часть серой спайки спинного мозга, которая находится около центрального канала, в пояснично-крестцовом отделе спинного мозга. Благодаря оптогенетическим методам и механическому воздействию удалось выяснить, что волокна нейронов TrkB и Ret являются А-волокнами, то есть хорошо миелинизированными волокнами со скоростью передачи импульса 3-11 метров в секунду. Кроме того, у волокон нейронов TrkB были низкие пороги механического возбуждения, быстрая адаптация и точная синхронизация по фазе для каждого цикла механических колебаний. При этом волокна нейронов Ret демонстрировали более высокие пороги механического возбуждения. Обе группы нейронов активно реагировали на вибрации с частотой 40-80 герц. Затем ученые исследовали, как тельца Краузе могут влиять на сексуальное поведение мышей. Они обнаружили, что прямая оптогенетическая стимуляция полового члена (десять герц, импульс две миллисекунды в течение 20 секунд) у мышей, которым в тельца Краузе (нейроны TrkB) внедрили опсины, приводила к эрекции у 6 из 10 животных. У контрольных мышей без опсинов эрекции не наблюдалось. Рефлекторные реакции на оптогенетическую стимуляцию телец Краузе нейронов Ret не тестировались, поскольку их было сложно промаркировать опсинами. Хотя у самцов, у которых не было телец Краузе, не наблюдалось проблем с эрекцией, у них были проблемы с введением полового члена во влагалище: они дольше начинали этот процесс и хуже его осуществляли. Кроме того, меньшее количество самцов без телец Краузе достигли эякуляции по сравнению с контрольной группой. У самок потеря телец Краузе также сопровождалась проблемами с началом полового акта. Таким образом, команда Джинти впервые так подробно описала структуру и физиологию телец Краузе в гениталиях мыши. По мнению ученых их результаты можно распространить и на человека, поскольку, например, вибрации с частотой 40-80 герц считаются возбуждающими и для людей. Однако у человека дополнительно необходимо исследовать влияние телец Краузе на сексуальное поведение. Об эволюции полового члена и его восприятия можно прочитать в книге Эмили Уиллингем «Парадокс пениса: Уроки жизни из мира животных» (издательство «Альпина нон-фикшн»).