Ученые раскрыли новые подробности о жизни голых землекопов – одних из самых выносливых существ на Земле. Они известны своей устойчивости к боли, невероятной выживаемости и продолжительностью жизни. В новом исследовании ученые выяснили, что эти животные «правят» с помощью запаха, сообщает Science Alert.
«Идея о том, что один-единственный запах может поддерживать мир и предотвращать насилие, может звучать как научная фантастика. В мире голых землекопов это реальность», — заявил первый автор исследования Мохаммед Халлаф, нейробиолог из Центра Макса Дельбрюка в Берлине.
[see_also ids="444310"]
Голые землекопы большую часть своей жизни проводят под землей, подобно муравьям. И, как и муравьи, они живут в кооперативных колониях с одной размножающейся самкой, королевой, в то время как десятки других самок остаются бесплодными, помогая вместо этого рыть туннели, защищать гнездо и выращивать потомство. Удаление королевы приводит к борьбе, в ходе которой самки сражаются, иногда до смерти, за возможность занять ее место.
Исследователи выявили химическое вещество под названием изопропилмиристат (ИПМ), которое в большом количестве присутствует у королев, но почти отсутствует у неразмножающихся землекопов. Это соединение, по-видимому, действует во многом подобно феромонам королев, которые препятствуют размножению рабочих пчел и муравьев, что делает его одним из самых наглядных примеров химического сигнала млекопитающих, контролирующего целое общество. «Оно работает даже в отсутствие королевы, когда животные подвергаются воздействию только запаха», — заявил Халлаф.
В ходе исследования ученые сначала подтвердили, что голые землекопы действительно полагаются на обоняние для распознания членов колонии. Затем они проанализировали сотни образцов, собранных у более чем 350 землекопов, и идентифицировали сотни летучих соединений. Одно из них выделялось тем, что постоянно присутствовало в большом количестве у самок, но было практически незаметно у неразмножающихся животных. Уровни были самыми высокими, когда у самок была овуляция, что указывает на тесную связь с репродуктивным статусом.
В отличие от многих молекул запаха, которые быстро испаряются, ИПМ может сохраняться в туннелях, где голые землекопы проводят свою жизнь. Самки, которые патрулируют свои колонии активнее, чем другие животные, вероятно, распространяют это соединение по всей подземной сети.
Ученые провели эксперименты и обнаружили, что высокоранговые самки — животные, наиболее вероятно способные стать следующей королевой — активно избегали подстилки, обработанной ИПМ, в то время как животные более низкого ранга, похоже, не обращали на это внимания. Исследователи также провели МРТ-сканирование, которое показало, что соединение активирует обонятельные цепи, подтверждая, что животные способны его обнаруживать. Более того, его воздействие меняло уровень гормонов.
У неразмножающихся самок, подвергшихся воздействию ИПМ, наблюдалось повышение уровня пролактина — гормона, который у млекопитающих стимулирует выработку молока после беременности. Высокий уровень пролактина также подавляет фертильность, вмешиваясь в передачу сигналов репродуктивных гормонов.
Исследователи также убрали королев из колоний, обычно это приводит к быстрому нарушению социального порядка, поскольку доминирующие самки начинают конкурировать за трон.
Вместо этого колонии, получавшие ежедневные дозы ИПМ, оставались мирными в течение трех месяцев. Уровень прогестерона (гормона, связанного с размножением) оставался низким, не возникало борьбы за престол, и ни одна самка не забеременела.
Ранее ученые, вероятно, смогли раскрыть секрет, благодаря которому голым землекопам удается так долго жить. По словам исследователей, секрет этого долголетия, по крайней мере частично, лежит в переключении особого белка, кодирующего ДНК.