Многие виды млекопитающих выработали парадоксальное поведение по отношению к своим детенышам. Как и люди, большинство из них проявляют заботливое и защитное поведение, а в некоторых случаях даже выступают в роли суррогатных родителей. Однако девственные мужчины часто прибегают к детоубийству в качестве стратегии распространения своих собственных генов. Как контролируется это противоречивое социальное поведение?
Исследование, опубликованное сегодня в журнале Cell, показывает, что переключение между таким экстремальным поведением у мышей определяется смесью феромонов и мультисенсорных сигналов, исходящих от новорожденных щенков.
Исследователи из Гарвардского университета и центра Sainsbury Wellcome Centre, UCL, использовали новые силиконовые манекены для щенков и генетически измененные феромональные сигналы, чтобы определить, как самцы и самки мышей распознают детенышей и генерируют социальное поведение. В исследовании изучалось, вызывают ли одни и те же сигналы или разные явления родительское поведение у родителей и детоубийство у девственных мужчин.
Путем генетического удаления определенных подтипов рецепторов в сошниково-носовом органе (VNO), специализированной обонятельной системе у мышей, которая воспринимает феромоны, участвующие в социальном поведении, Isogai et al. превратить девственных самцов, которые обычно нападают на щенков, в заботливых взрослых.
Интересно, что отключение функции ВНО отменяет только агрессивное поведение, а не родительское поведение. Это означает, что у мышей по-прежнему есть доступ к сигналам, которые вызывают родительское поведение, и поэтому, хотя сигналы детоубийства и родительского поведения могут частично совпадать, между ними есть различия», - прокомментировал Йох Исогай, руководитель группы в Центре Веллкома Сейнсбери.
Первоначально исследователи предположили, что феромоны, специфичные для щенков, могут быть триггерами для определенного поведения взрослых; однако систематический поиск не выявил таких соединений. Это согласуется с тем фактом, что девственные самцы не проявляют агрессии, когда им предъявляют только феромоны детенышей. Их поведенческий анализ в сочетании с масс-спектрометрией позволил им идентифицировать определенные молекулы в женской слюне и в крови как критические стимулы для мужской агрессии.
Затем команда исследовала, могут ли другие сенсорные сигналы способствовать распознаванию щенков. Для этого они разработали формованные из силикона манекены различной формы, включая неестественную форму кирпича, каплю, гибридную форму и реалистичный манекен в форме щенка. Самцы реагировали только на самые реалистичные формы, что указывает на то, что черты щенков, а также феромоны дают важные социальные сигналы.
Упрощенные формы, такие как капля, не давали естественной реакции, и, что интересно, ничто не было более эффективным, чем естественная форма щенка. Отсутствие движения силиконовых манекенов также не является ограничением, что подтверждается наблюдениями о том, что девственные самцы нападают на мертвых детенышей.
Исследование расширяет наше понимание того, как животные распознают социальные сигналы и преобразуют эту информацию в социально значимое поведение. Родительское поведение и детоубийство являются врожденными у мышей, и считается, что схема, лежащая в основе распознавания социальных сигналов, может быть сохранена и, следовательно, однажды может помочь нам понять, как люди способны распознавать такой разнообразный спектр социальной информации в других людях.
Следующие части головоломки для Isogai Lab должны определить, как специфические особенности, излучаемые животным, такие как феромоны и форма, объединяются в социальную информацию мозгом. Также ученые надеются определить, какие изменения происходят в мозгу самцов мышей, когда они становятся отцами.