Цивилизация
У слез нет запаха. Однако более ранние исследования уже показывали, что содержащиеся в слезной жидкости белки способны работать как феромоны. Так, слезные железы самцов мышей производят белок, который помогает склонить самку к совокуплению. Как выяснили ученые из Токийского университета, слезы крыс тоже содержат белки со схожими функциями. Причем мыши тоже восприимчивы к этим белкам и благодаря ним понимают, что где-то рядом находится крыса. Об открытии исследователи рассказали в статье в журнале Current Biology.
И крысы, и мыши широко распространены в городах. Грызуны всеядны, но среди крыс есть тенденция охотиться на мышей.
Известно, что мыши избегают крыс, ориентируясь по запаху их мочи. Однако возможность обнаруживать крыс, основываясь на их слезной жидкости, была обнаружена впервые.
«Многие животные получают информацию об окружении в основном при помощи обоняния. Оно приводит их к источникам пищи, а также предупреждает, что поблизости находятся хищники, и животное может приготовиться к побегу или битве, — поясняют авторы работы. — Основным источником обонятельных сигналов является моча.
Но недавно было обнаружено, что слюна и слезы также могут быть источниками сигналов. Слезы, очевидно, способны передавать определенную информацию в пределах одного вида. Но функции слезной жидкости, относящиеся к межвидовой коммуникации, никогда не изучались. В этом исследовании мы предположили, что слезы могут также быть источником сигналов при взаимодействии между видами».
Изучив состав слезной жидкости крыс, ученые выделили ранее неизвестный белок CRP1. Он содержится в слезах самцов крыс и воздействует на рецепторы вомероназального органа самок, периферического отдела обонятельной системы, играющего важную роль в формировании полового поведения некоторых животных. Поместив в клетки с самками крыс кусочки хлопка, обработанные CRP1, исследователи обнаружили, что те проводят больше времени, изучая их, чем с необработанным хлопком.
Аналогичный эксперимент с мышами показал: белок активирует их оборонительные реакции. В итоге мыши отходят подальше от кусочка хлопка и замирают, температура их тела снижается, а сердцебиение замедляется. Эффект сохранялся даже спустя час после того, как мыши подверглись воздействию белка.
При этом, однако, мыши не проявляли склонности к немедленному бегству или атаке, как при воздействии других стимулов — например, крысиной мочи, кошачьей шерсти или змеиной кожи.
Далее ученые вывели генетически модифицированную линию мышей с «выключенными» рецепторами вомероназального органа. Эти мыши оказались невосприимчивы к воздействию CRP1.
По мнению ученых, CRP1 для крыс играет роль в формировании полового поведения. Он заставляет самок подольше задерживаться на территории, где побывал самец. Мыши же, обнаружив белок, наоборот стараются держаться в стороне от этого места и затаиваться, чтобы крысы их не заметили.
«Наше исследование показывает, что белок CRP1 у крыс служит, предположительно, для поиска полового партнера, а мыши используют его для обнаружения хищника поблизости», — заключает Кадзусиге Тоухара, ведущий автор исследования.
Тоухара называет это «игрой животного мира» — попыткой общаться с союзниками, при этом не выдавая себя врагам. Аналогичным образом, например, моли способны распознавать ультразвуковые импульсы, исходящие от летучих мышей, и улетать прочь от хищника.
«Следующий вопрос в том, как этот сигнал эволюционировал, чтобы восприниматься и в пределах одного вида, и между разными», — отмечает Тоухара.
CRP1 относится к группе цистатинов, основная роль которых — ингибирование ферментов, деградирующих белки. То, что один из белков этой группы также используется как химический сигнал, стало для ученых неожиданностью.
В будущем исследователи планируют изучить, как именно мыши распознают выделяемые крысами вещества и меняют свое поведение под их воздействием. Выявление CRP1 также открывает новые возможности для изучения эволюции механизмов коммуникации между хищником и жертвой.
Ранее «Газета.Ru» рассказывала, как ученым удалось превратить мышей в свирепых хищников — как оказалось, при стимуляции определенных участков головного мозга грызуны проявляют охотничьи инстинкты и нападают на все подряд, кроме других мышей. В ходе эксперимента ученые сначала заразили мышей вирусом, который делал нейроны в их мозге чувствительными к синему свету. Затем они использовали крошечные оптические волокна, чтобы «посветить» синим лазером на миндалевидное тело. От этого животные напрягали мышцы челюстей и шеи. При стимуляции других зон мозга ничего подобного не происходило.
Когда лазер был активен, мыши охотились на все, что попадалось им на пути, — от сверчков до совершенно несъедобных предметов вроде пробок от бутылок.
Однако рядом с другими мышами они проявляли лишь несколько большее любопытство, чем обычно.