Как королева голых землекопов поддерживает свою колонию бесплодной

Голые землекопы — одни из самых удивительных млекопитающих на Земле. Одни считают их миловидными, другие — чуть ли не самыми уродливыми животными в мире: у них почти нет шерсти, морщинистая кожа и большие передние зубы, торчащие наружу. Они живут под землей, могут обходиться без кислорода до 18 минут, почти не чувствуют боли, а их звуковые сигналы отличаются от колонии к колонии — почти как диалекты.

Не менее необычно и их поведение. Голые землекопы могут похищать детенышей из соседних колоний и заставлять их работать на себя. Но наиболее известны они своей невероятной продолжительностью жизни. Отдельные животные доживают до 40 лет — примерно в десять раз дольше других грызунов такого размера. При этом они почти не демонстрируют признаков старения, очень редко болеют раком и долго сохраняют нормальные умственные способности.

Но удивительны не только их физиологические особенности. Образ жизни голых землекопов больше напоминает жизнь муравьев или пчел, чем других млекопитающих. В колонии есть только одна самка, которая размножается, — королева. Все остальные самки остаются бесплодными, работают, роют туннели, защищают колонию и ухаживают за детенышами.

Десятилетиями ученые не могли понять, как королеве удается не допускать того, чтобы другие самки начали размножаться. Известно было только то, что после ее смерти или исчезновения сразу вспыхивают жестокие драки между самыми сильными самками за право занять ее место.

Исследование, опубликованное в журнале Nature, предлагает ответ. Оказалось, что ключевую роль играет химическое вещество изопропилмиристат (IPM). Это вещество в огромных количествах вырабатывается королевами, но почти отсутствует у обычных рабочих особей. Интересно, что люди этот запах не чувствуют (ученые проверили и это), а само вещество часто используется в парфюмерии и косметике.

Исследователи проанализировали сотни образцов запахов от 350 животных, и их внимание сразу привлек изопропилмиристат. Его уровень был максимальным именно тогда, когда у королевы была овуляция, что напрямую связывало вещество с ее репродуктивным статусом.

В отличие от многих запахов, которые быстро выветриваются, IPM способен долго сохраняться во влажных подземных туннелях. Поскольку королева патрулирует свои владения активнее других, она буквально «душит» своих подданных химической деспотией, распространяя соединение по всей сети лабиринтов.

Дальнейшие эксперименты показали, что доминантные самки (главные претендентки на трон) активно избегают мест, обработанных IPM. МРТ-сканирование мозга подтвердило: запах активирует обонятельные цепи в мозгу животных. Но самое главное — запах меняет гормональный фон. У самок-рабочих, подвергавшихся воздействию IPM, повышался уровень пролактина. У млекопитающих этот гормон обычно отвечает за выработку молока, но в больших дозах он подавляет фертильность, блокируя сигналы репродуктивных гормонов.

Самый убедительный эксперимент провели после удаления королевы из колонии. Обычно в такой ситуации уже через короткое время начинается борьба за власть. Но если исследователи ежедневно распыляли в туннелях изопропилмиристат, колония оставалась спокойной целых три месяца. Уровень прогестерона (гормона размножения) у самок оставался низким, никто не забеременел, и никаких столкновений за власть не происходило. Физическое присутствие лидера было необязательным — запах идеально справлялся с ролью надсмотрщика.

Как только распыление прекратили, все вернулось к обычному сценарию: между самками вспыхнула агрессия, и началась борьба за новую королеву.

Открытие свидетельствует, что голые землекопы независимо выработали механизм, очень похожий на «феромоны королевы», которые давно известны у пчел, муравьев и термитов. Это еще один пример конвергентной эволюции, когда очень разные виды приходят к похожим решениям одной и той же задачи.

• 13
• 0
• 1
• 1
• 2
• 0
• 0
• 0