Самцы сумчатых мышей отказались от сна ради размножения

Исследователи из Австралии, Нидерландов и Швейцарии изучили активность сумчатых мышей, самцы которых в конце брачного периода обычно погибают от истощения. Они выяснили, что самцы с началом сезона размножения становились активнее и начинали меньше спать — видимо, чтобы оплодотворить побольше самок. При этом исследователи не уверены, что именно нехватка сна — причина синхронной гибели самцов по завершении брачной гонки. Исследование опубликовано в Current Biology.

У самцов австралийских сумчатых мышей рода Antechinus всего один репродуктивный период в жизни. Сезон размножения у этих животных длится недолго, а конкуренция между самцами очень высока: они борются за возможность спариться с самками и в конце сезона обычно массово погибают — от истощения, инфекций и внутренних кровотечений. Самки при этом могут дожить до следующего сезона размножения.

Ученые из Университета Ла Троба в Мельбурне под руководством Эрики Заид (Erika Zaid) с коллегами из Нидерландов и Швейцарии предположили, что самцы сумчатых мышей могут жертвовать сном, чтобы сохранять очень высокую активность во время брачного периода — так делают самцы птиц дутышей (Calidris melanotos), и это помогает им выигрывать конкуренцию. Северные олени во время полярного дня дремлют, пока жуют жвачку — это позволяет им компенсировать нехватку сна. А морские слоны во время кормовых миграций спят всего по два часа в день во время погружений — чтобы не стать жертвой хищников. Чтобы проверить, происходит ли что-то подобное у сумчатых мышей, ученые исследовали сон двух видов, Antechinus swainsonii и Antechinus agilis, до сезона размножения, во время него и после. К выловленным диким A. swainsonii они крепили акселерометры, а также брали у них образцы крови. У A. swainsonii акселерометров не было, но у них брали кровь.

До сезона размножения разницы в активности самцов и самок не было, но с началом сезона самцы стали активнее, особенно в ночное время (p < 0,001). Один самец увеличил свою активность вдвое. Вместе с увеличением активности в крови самцов увеличивались уровни тестостерона. Интересно, что активность изолированных самцов A. swainsonii в лаборатории тоже увеличивалась с наступлением сезона размножения даже при отсутствии брачного поведения и конфликтов с другими самцами.

Чтобы выяснить, как быстро сумчатые мыши засыпают и могут ли они бодрствовать, будучи неподвижными, ученые записывали электроэнцефалограммы четырех самцов A. swainsonii в лаборатории. Обычно спустя пять секунд неподвижного бодрствования животные засыпали. Данные о сне, полученные с помощью ЭЭГ, попадали с данными об активности, которые собирали с помощью акселерометров. То есть заметное увеличение активности самцов во время сезона размножения и после его окончания наверняка отражало снижение времени, проведенного во сне.

Также в образцах крови A. agilis, взятых до и во время сезона размножения, авторы измерили уровень щавелевой кислоты — у плацентарных млекопитающих при дефиците сна ее уровень снижается. Уровни этого биомаркера действительно были снижены у самцов в период размножения, однако они были снижены и у самок, хоть и не так сильно. Это может говорить о том, что и самки во время брачного периода спят меньше — возможно, из-за приставаний самцов.

Судя по всему, самцы сумчатых мышей действительно жертвуют сном во время брачного периода, чтобы иметь больше шансов спариться с самками, течка у которых синхронизирована и длится не долго. Однако авторы отметили, что потеря сна вряд ли может быть причиной синхронной смерти самцов сумчатых мышей в конце сезона размножения. В этом исследовании погибли два самца A. swainsonii из десяти — остальные выжили, но стали бесплодными. И среди выживших самцов были те, кто спал меньше погибших. Также исследователи поставили под сомнение и другую причину, которой объясняют синхронную гибель самцов, — увеличение уровня кортикостероидов в крови. Повышенный уровень этих гормонов способствует распаду белков; энергия, полученная при этом, может позволять самцам больше бодрствовать. Поэтому гормональные изменения в организмах самцов в сезон размножения могут быть адаптивным преимуществом. Впрочем, это не значит, что хронически повышенный уровень кортикостероидов не может одновременно ослаблять животных и приводить в итоге к их гибели.

Недавно зоологи из Австралии заметили, как темная сумчатая мышь поедает останки сородича, погибшего в сезон размножения. Ученые предположили, что такая практика может быть широко распространена среди сумчатых мышей — погибшие самцы могут служить пищей как для других самцов, так и для самок.