Як каралева голых землякопаў падтрымлівае сваю калонію бясплоднай
Новае даследаванне паказала, што каралева голых землякопаў падтрымлівае парадак у калоніі не толькі сваім аўтарытэтам. Яна выдзяляе рэчыва, пах якога змяняе гарманальны фон іншых самак і не дае ім размнажацца. Калі гэты пах знікае, у падземным «каралеўстве» амаль адразу пачынаецца барацьба за ўладу, расказвае Science Alert.
Голы землякоп. Фота: Getty Images.
Голыя землякопы — адны з самых дзіўных млекакормячых на Зямлі. Адны лічаць іх мілавіднымі, другія — ледзь не самымі брыдкімі жывёламі ў свеце: у іх амаль няма поўсці, маршчыністая скура і вялікія пярэднія зубы, якія тырчаць вонкі. Яны жывуць пад зямлёй, могуць абыходзіцца без кіслароду да 18 хвілін, амаль не адчуваюць болю, а іх гукавыя сігналы адрозніваюцца ад калоніі да калоніі — амаль як дыялекты.
Не менш незвычайныя і іх паводзіны. Голыя землякопы могуць выкрадаць дзіцянят з суседніх калоній і прымушаць іх працаваць на сябе. Але найбольш вядомыя яны сваёй неверагоднай працягласцю жыцця. Асобныя жывёлы дажываюць да 40 гадоў — прыкладна ў дзесяць разоў даўжэй за іншых грызуноў такога памеру. Пры гэтым яны амаль не дэманструюць прыкмет старэння, вельмі рэдка хварэюць на рак і доўга захоўваюць нармальныя разумовыя здольнасці.
Але дзіўныя не толькі іх фізіялагічныя асаблівасці. Лад жыцця голых землякопаў больш нагадвае жыццё мурашак або пчол, чым іншых млекакормячых. У калоніі ёсць толькі адна самка, якая размнажаецца, — каралева. Усе астатнія самкі застаюцца бясплоднымі, працуюць, капаюць тунэлі, абараняюць калонію і даглядаюць дзіцянят.
Дзесяцігоддзямі навукоўцы не маглі зразумець, як каралеве ўдаецца не дапускаць таго, каб іншыя самкі пачалі размнажацца. Вядома было толькі тое, што пасля яе смерці або знікнення адразу ўспыхваюць жорсткія бойкі паміж самымі моцнымі самкамі за права заняць яе месца.
Даследаванне, апублікаванае ў часопісе Nature, прапануе адказ. Аказалася, што ключавую ролю адыгрывае хімічнае рэчыва ізапрапілмірыстат (IPM). Гэта рэчыва ў велізарных колькасцях выпрацоўваецца каралевамі, але амаль адсутнічае ў звычайных рабочых асобін. Цікава, што людзі гэты пах не адчуваюць (навукоўцы праверылі і гэта), а само рэчыва часта выкарыстоўваецца ў парфумерыі і касметыцы.
Даследчыкі прааналізавалі сотні ўзораў пахаў ад 350 жывёл і іх увагу адразу прыцягнуў ізапрапілмірыстат. Яго ўзровень быў максімальным менавіта тады, калі ў каралевы была авуляцыя, што наўпрост звязвала рэчыва з яе рэпрадуктыўным статусам.
У адрозненне ад многіх пахаў, якія хутка выветрываюцца, IPM здольны доўга захоўвацца ў вільготных падземных тунэлях. Паколькі каралева патрулюе свае ўладанні больш актыўна за іншых, яна літаральна «душыць» сваіх падданых хімічнай дэспатыяй, распаўсюджваючы злучэнне па ўсёй сетцы лабірынтаў.
Далейшыя эксперыменты паказалі, што дамінантныя самкі (галоўныя прэтэндэнткі на трон) актыўна пазбягаюць месцаў, апрацаваных IPM. МРТ-сканаванне мозгу пацвердзіла: пах актывуе нюхальныя ланцужкі ў мозгу жывёл. Але самае галоўнае — пах змяняе гарманальны фон. У самак-рабочых, якія падвяргаліся ўздзеянню IPM, павышаўся ўзровень пралактыну. У млекакормячых гэты гармон звычайна адказвае за выпрацоўку малака, але ў вялікіх дозах ён душыць фертыльнасць, блакуючы сігналы рэпрадуктыўных гармонаў.
Самы пераканаўчы эксперымент правялі пасля выдалення каралевы з калоніі. Звычайна ў такой сітуацыі ўжо праз кароткі час пачынаецца барацьба за ўладу. Але калі даследчыкі штодня распылялі ў тунэлях ізапрапілмірыстат, калонія заставалася спакойнай цэлыя тры месяцы. Узровень прагестэрону (гармону размнажэння) у самак заставаўся нізкім, ніхто не зацяжараў, і ніякіх сутычак за ўладу не адбывалася. Фізічная прысутнасць лідара была неабавязковай — пах ідэальна спраўляўся з роляй наглядчыка.
Як толькі распыленне спынілі, усё вярнулася да звычайнага сцэнару: паміж самкамі ўспыхнула агрэсія, і пачалася барацьба за новую каралеву.
Адкрыццё сведчыць, што голыя землякопы незалежна выпрацавалі механізм, вельмі падобны да «ферамонаў каралевы», якія даўно вядомыя ў пчол, мурашак і тэрмітаў. Гэта яшчэ адзін прыклад канвергентнай эвалюцыі, калі вельмі розныя віды прыходзяць да падобных рашэнняў адной і той жа задачы.