Родительское поведение грызунов связали с генетикой

Родительское поведение животных — сложный комплекс типов поведения, направленных на выращивание потомства. К нему относят не только уход за уже появившимися на свет детенышами, но и подготовку к оплодотворению. У некоторых животных меняются способы добычи пищи и других ресурсов, начинается строительство гнезд или специальных нор.

Ряд видов активно заботятся о потомстве: их родительское поведение включает не только кормление и защиту детенышей, но и уход за их телом, игры и обучение. Такой тип часто встречается у млекопитающих. Другие виды обеспечивают потомству укрытие и запас пищи, а затем покидают его — так поступают, например, некоторые роющие осы, отложив яйца. Есть и виды, которые никак не участвуют в выращивании потомства. Существуют паттерны родительского поведения, характерные для самцов и самок определенного вида. Реализацию родительского поведения связывают с выработкой некоторых гормонов. Например, инъекции эстрогенов способствуют строительству гнезда у кольчатой горлицы.

Долгое время стоит вопрос о том, что способствует выбору типа родительского поведения у млекопитающих. Согласно одной из наиболее популярных версий, тип поведения усваивается с опытом — в уходе за собственными детенышами животные воспроизводят паттерны, которые видели у родителей.

Береговой хомячок. http://www.clemson.edu/ 

Авторы исследования, проведенного в Гарварде, предположили, что родительское поведение животных может быть связано с их генетикой. Объектом исследования стали два вида грызунов: оленьи хомячки (Peromyscus maniculatus) и родственные им береговые хомячки (Peromyscus polionotus). У первых и самцы, и самки меняют половых партнеров постоянно и хаотично, в одном помете могут быть детеныши от нескольких партнеров. Береговые хомячки, в отличие от родственников, моногамны — у всех детенышей в помете один отец.

Ранее биолог Хопи Хекстра (Hopi Hoekstra) и ее коллеги нашли ген, связанный с подвижностью сперматозоидов у оленьих хомячков. В новом исследовании Хекстра и ее коллеги предположили, что генетическая разница, определяющая половое поведение хомячков, может отразиться и на их родительском поведении. Для этого ученые подробно описали, как часто хомячки каждого вида строят гнезда и ухаживают за потомством. Самки обоих видов уделяли много внимания потомству, а вот в отношении самцов проявилась разница. У моногамных береговых хомячков самцы оказались вовлечены в уход за детенышами примерно так же, как и самки, а вклад самцов оленьих хомячков в заботу о потомстве был значительно меньше.

Ученые провели эксперимент, в ходе которого береговые хомячки вырастили детенышей оленьих хомячков, и наоборот. Затем исследователи наблюдали за родительским поведением «усыновленных» хомячков по отношению к собственному потомству. Оказалось, что «воспитание» не оказывает заметного влияния на родительское поведение: самцы оленьих хомячков так и не стали внимательными отцами.

Чтобы обнаружить гены, связанные с родительским поведением, ученые скрестили хомячков двух видов, затем скрестили между собой их потомков. Таким образом в геноме «внуков» оказались участки, унаследованные от обоих видов. Исследователи установили, что некоторые гены отвечают за эффекты, проявляющиеся только у одного пола. Например, мутация может усилить проявления заботы о потомстве у самок, но никак не отразится на самцах. Кроме того, ученые пришли к выводу, что некоторые участки генома регулируют сразу несколько видов родительского поведения, а другие участки влияют только на определенный вид — например, на строительство гнезд.

Хопи Хекстра и ее коллеги проследили, какие из обнаруженных генов связаны с различиями в работе гипоталамуса береговых и оленьих хомячков. Эта область мозга играет важную роль в социальном поведении. Один из найденных генов — Avp — был геном гормона вазопрессина. Ученые вводили вазопрессин береговым хомячкам, и в результате стремление строить гнезда снизилось и у самок, и у самцов.

Статья опубликована в журнале Nature.

Ранее ученые обнаружили гены, связанные с регуляцией фаз сна у мышей.