Это может показаться одним из самых жестоких аспектов мира природы, но исследования показали, что детоубийство на самом деле является инстинктивным поведением у многих животных, и Кэтрин Дюлак начала расшифровывать химические и другие сенсорные сигналы, которые управляют поведением..
Профессор молекулярной и клеточной биологии Хиггинса и профессор искусств и наук Ли и Эспелета, Дюлак является ведущим автором нового исследования, которое предполагает, что детоубийство у мышей вызывается набором факторов, включая форму щенка и определенный набор обонятельных сигналов, или феромонов. Исследование описано в статье от 13 декабря, опубликованной в Cell..
Помимо Дюлака, соавтором исследования является Йох Исогай, бывший научный сотрудник лаборатории Дюлака, который теперь открыл свою собственную лабораторию в Центре нейронных цепей и поведения Sainsbury Wellcome в Лондоне, Великобритания..
«Для родителей крик ребенка является невероятно мощным стимулом, чтобы прекратить все, что они делают в данный момент, и позаботиться о своем ребенке», - сказал Дюлак. «Но дело в том, что для некоторых животных сигнал, связанный с младенцем, вызывает эту крайнюю форму агрессии. Вопрос, на который мы хотели ответить, заключался в следующем: что побуждает детоубийство по сравнению с родительским поведением? И то, что мы обнаружили, является сложным, но увлекательный набор функций."
Детоубийство мужского пола было впервые описано в конце 1970-х годов аспиранткой факультета психологии Гарварда Сарой Хрди, которая поняла, что самцы лангуров, вида приматов, которых она изучала в Индии, часто нападали и убивали младенцев. от других мужчин.
Хрди интерпретировал это агрессивное поведение как инстинктивное стремление избавиться от потомства соперников и произвести на свет собственное потомство. В самом деле, хотя первоначальное описание Хрди шокирующего поведения лангуров вызвало некоторые споры, ее наблюдения быстро распространились на различных приматов, львов, грызунов и примерно половину видов млекопитающих, но не на людей и моногамные виды в целом, у которых животные оба пола участвуют в воспитании младенцев.
Пытаясь понять триггеры такого агрессивного поведения, Дюлак и его коллеги начали с нацеливания на сошниково-носовой орган, или ВНО, часть обонятельной системы, используемую в основном многими млекопитающими для обнаружения феромонов. Более ранние исследования показали, что блокирование сигналов VNO у мышей остановило детоубийство, и что животные без VNO не участвуют в поведении, а вместо этого выполняют самые разные родительские действия.
«Это говорит о том, что есть два типа сигналов», - сказал Дюлак. «Те, что способствуют воспитанию детей, которым не нужны феромоны, и те, что способствуют детоубийству, которые нужны».
В процессе попытки определить, какими могут быть эти детоубийственные сигналы, Дюлак и его коллеги обнаружили, что мыши-самцы нападают даже на мертвых детенышей, предполагая, что движение или даже температура не были ключевыми факторами их агрессии.
Что действительно оказалось важным, по словам Дюлака, так это форма.
«Мы сделали слепки щенков из силикона, а затем нанесли на них химикаты, чтобы проверить, не нападут ли на них самцы», - сказала она. «Первый был идеальным слепком щенка, и если мы нанесем на него экстракт слюнной железы щенка, самцы нападут».
В последующем тесте с использованием простого кирпича из силикона и шарика, который чем-то напоминал щенка, атак не было. Интересно, однако, что когда исследователи прикрепили ноги и хвост к кирпичной форме, самец действительно напал на манекен.
Вооружившись этой информацией, Дюлак и его коллеги приступили к работе, определяя химические сигналы, вызывающие приступы, сначала идентифицировав семь рецепторов феромонов, которые экспрессируются VNO.
«Мы обнаружили, что на самом деле ни один из них не специфичен для щенков», - сказал Дюлак. «Это и удивительно, и не удивительно. Это удивительно, потому что мы знаем, что рецепторы феромонов обычно необычайно специфичны.
"Но это неудивительно, потому что, если подумать, если бы существовали рецепторы, специфичные для щенков, это означало бы, что существуют химические вещества, которые специфически идентифицируют щенков, чтобы их можно было убить", - продолжила она. «С точки зрения эволюции, почему щенок выделяет химическое вещество, которое говорит самцу: «Я щенок, тебе нужно напасть на меня?» Щенки на самом деле хотят избавиться от этих сигналов и стать чистым холстом, говоря химическим языком».
Дюлак и его коллеги обнаружили, что вместо того, чтобы обнаруживать химические сигналы, характерные для щенков, нападающие самцы на самом деле реагируют на сочетание общих сигналов матери и ребенка.
«Что происходит, так это то, что мама облизывает щенка, и они обмениваются множеством химических сигналов», - сказал Дюлак.«Мы идентифицировали в частности два - один из них представляет собой специфический белок слюны. А другой - гемоглобин. Во время родов возникает кровотечение, и оказывается, что этот сигнал сохраняется в течение нескольких недель, выдавая присутствие новорожденных младенцев."
Сигнал гемоглобина может быть особенно важен, добавил Дюлак, потому что, когда щенки истекают кровью во время нападения, сигнал становится сильнее, усиливая агрессию самца.
Сами по себе, сказал Дюлак, эти сигналы - как информация о форме, так и химические сигналы - не провоцируют нападения, но вместе они позволяют самцам формировать полную картину своего окружения и идентифицировать детенышей.
В конечном счете, по ее словам, исследование не только дает подробную картину основ противоречивого естественного поведения, но также подчеркивает сложные отношения между щенками и потенциально агрессивными самцами.
«У щенка есть две потребности: его нужно признать, чтобы его воспитывали, и его нужно не узнавать, чтобы он не подвергся нападению», - сказал Дюлак.«Итак, есть эти противоречивые потребности… то, как система развивалась, это, вероятно, перетягивание каната, когда химически щенок пытается быть чистым листом, но самцы обнаруживают химические вещества, связанные с материнством и физическими чертами щенков."