Рис. 1. Муравьи Acromyrmex echinatior в своей грибнице. Фото с сайта alexanderwild.com

Американские муравьи-листорезы выращивают в своих муравейниках грибные сады, в которых живут личинки муравьев. Грибы служат личинкам основной пищей и важным дополнением к рациону взрослых. Но грибы нужны муравьям не только для пропитания: гифами гриба они покрывают свои личинки и куколки. Выяснилось, что функция такого «покрывала» — защита от заражения микроскопическими патогенными грибками, то есть оно играет роль своеобразного противогрибкового препарата.

Американские муравьи-листорезы из трибы Attini разводят в своих муравейниках грибы, которые служат им пищей. Эти отношения выгодны обеим сторонам (см. мутуализм). И у муравьев, и у грибов имеется целый комплекс адаптаций к такому сожительству. К наиболее специализированным относится пара из гриба Leucoagaricus gongylophorus и культивирующих его муравьев из родов Atta и Acromyrmex. Грибы используются муравьями в пищу, но не любая часть, а специальные гонгилидии (см. Gongylidia), находящиеся на видоизмененных гифах — стафилах (рис. 2). По сравнению с обычными гифами гонгилидии имеют повышенную концентрацию липидов и сахаров и полностью обеспечивают пищей личинок, а в значительной степени также и взрослых особей.

Рис. 2. Слева — схема стафилы с гонгилидиями (один из них отмечен стрелкой).Справа — микрофотография стафил (S) и гонгилидиев (G) из грибницы муравья-листорезаAcromyrmex echinatior. Рисунок из статьи H. H. De Fine Licht et al., 2014. Symbiotic adaptation in the fungal cultivar of leaf-cutting ants

Муравьи, в свою очередь, снабжают грибницу субстратом (переработанные листья, лепестки, плоды и т. п.), необходимым для ее роста. Одна из наиболее интересных особенностей этих муравьев связана с тем, что они не переваривают значительную долю грибных белков, а выводят их с экскрементами, которые помещают среди растительного материала, предназначенного для грибниц. Этот материал затем раскладывается, в том числе, по периферийным частям грибницы. Такое своеобразное поведение муравьев крайне выгодно грибам, так как обеспечивает транспорт белкового материала от наиболее продуктивных центральных частей грибницы к ее периферии, где иначе могла бы возникнуть нехватка аминокислот.

В последнее время накапливаются сведения, что взаимоотношения муравьев-листорезов с грибами сложнее, чем думали раньше. Уже давно, лет сто назад, было замечено, что яйца, личинки и куколки многих видов этой группы бывают покрыты грибным мицелием — того же вида гриба, что используется муравьями в пищу. Тогда этому не придали значения, так как потомство муравьев обычно находится непосредственно в грибнице. Но недавно выяснили, что такие грибные «покрывала», или «коконы», появляются не случайно. Муравьи-рабочие активно заносят пучки гиф грибов и «засевают» ими свое потомство. Чем вызвано такое поведение? С этим решила разобраться группа ученых из Дании и Панамы.

Объектом исследования стал муравей-листорез Acromyrmex echinatior. Колонии этого вида были собраны в Панаме и привезены в Копенгаген (Дания) для проведения экспериментов. Рабочая гипотеза состояла в том, что грибной «кокон» личинок выполняет противогрибковую функцию, подавляя активность микроскопических патогенных грибков. В качестве последних в опытах использовали грибок Metarhizium brunneum. Заражение этим патогеном способно убить взрослых муравьев в лаборатории. И, что немаловажно, он присутствует и в естественных колониях Acromyrmex echinatior в Панаме.

Прежде всего, необходимо было выяснить, зависит ли наличие грибного «кокона» от внешних факторов — то есть является ли поведение рабочих по укрыванию личинок и куколок в какой-то степени целесообразным. Для этого из десяти колоний муравьев было взято по десять крупных личинок и помещено в десять чашек Петри. В каждой из них были также взрослые рабочие насекомые — два крупных, четыре среднего размера и десять мелких, а также фрагмент грибницы. Эксперимент продолжался 10 дней, по истечении которых большинство личинок (они были примерно одинакового возраста) окуклились.

Пока тестируемые личинки находились в материнской колонии, большинство их них (70%) не имело грибного «кокона». По мере продолжения эксперимента количество личинок с «коконом» постепенно увеличивалось, и в итоге его имели уже почти все куколки (рис. 3). Это значит, что в ответ на изменение условий среды в неблагоприятную сторону (каким, очевидно, является перемещение из колонии в чашку Петри) муравьи начинают активно укрывать свое потомство «коконами». Непосредственные наблюдения показали, что делают это главным образом мелкие рабочие, принося пучки гиф в своихмандибулах и цепляя их к личинкам. Значит, грибные «коконы» выполняют какую-то защитную функцию.

Рис. 3. Доля личинок и куколок, покрытых грибным «коконом», в зависимости от дня со времени изъятия из материнской колонии. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

Далее необходимо было выяснить, действительно ли «кокон» предохраняет против грибковой инфекции. В этих экспериментах использовали куколок четырех групп (рис. 4).

Рис. 4. Группы куколок, использованные в опытах. В норме в материнской колонии часть куколок имеет грибной «кокон», а часть — нет: в экспериментах использовались и те, и другие. WO — куколки без «кокона», W — куколки с «коконом». Более детально группы были таковы: WONatural — куколка, изначально не имевшая «кокона»; WORemoved — куколка, изначально имевшая «кокон», но перед опытом этот «кокон» был удален с брюшка при помощи тонкой кисточки; WNatural — куколка, изначально имевшая «кокон»; WSham — куколка, изначально имевшая «кокон»: для контроля влияния механического воздействия ее брюшка касались кисточкой (как у куколок WORemoved), но так, чтобы «кокон» остался цел. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

Для первого эксперимента из каждой колонии (всего их было в данном опыте одиннадцать) было взято двенадцать куколок, не менее чем на 75% покрытых грибным «коконом», и четыре куколки без «кокона» (WO^Natural); те и другие в норме присутствуют в материнских колониях. Из двенадцати куколок с «коконом» восемь подверглись манипуляциям — в итоге получились группы WO^Removed и W^Sham. Далее все 16 куколок были распределены по четырем чашкам Петри таким образом, чтобы в каждой из них имелись представители всех четырех экспериментальных групп (указанных на рис. 4). Затем на брюшко каждой из них были нанесены споры патогенного грибкаMetarhizium brunneum.

Эксперимент продолжался 10 дней. Через 1–3 дня споры Metarhizium обычно прорастают в беловатые гифы, а еще через 3–4 дня формируют новые конидии(споры). Наличие таких конидиев на теле куколки и учитывали исследователи. Оказалось, что доля куколок с конидиями заметно и достоверно меньше в тех группах, у представителей которых имелся полноценных грибной «кокон», то есть W^Natural и W^Sham (рис. 5). Значит, такое «покрывало» вполне эффективно замедляет развитие патогенного грибка.

Рис. 5. Доля личинок разных групп с конидиями Metarhizium brunneum в каждый из 10-ти дней эксперимента. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

В следующем эксперименте надо было выяснить, действительно ли патогенный грибок оказывает на куколок губительное влияние? В этом опыте использовали куколок из 16 колоний. От каждой брали 48 куколок, не менее чем на 75% покрытых грибным «коконом». Из них сформировали две группы — WO^Removed и W^Sham. А затем по две (либо две WO^Removed, либо две W^Sham) помещали в чашки Петри, где находились также фрагмент грибницы и муравьи-рабочие. Половину куколок WO^Removed и W^Shamзаражали патогенным грибком. «Выживаемость» куколок определяли следующим образом. В норме куколки находятся в грибнице. Но больных особей муравьи-рабочие обычно из нее выносят отсюда, после чего вероятность их выживания практически равна нулю (хотя бы потому, что они не получат должного ухода).

Куколок, не зараженных патогенным грибком Metarhizium, рабочие не выносили из грибницы вовсе. А вот зараженных выносили — причем тех, что без «кокона» (WO^Removed), достоверно чаще (рис. 6). Таким образом, в условиях лаборатории патогенный грибок Metarhizium brunneumдействительно сокращает выживаемость куколок, а грибной «кокон» уменьшает этот эффект.

Рис. 6. Доля (в грибнице) личинок групп WSham и WORemoved, зараженных (зеленые линии) и не зараженных (черные линии) грибком Metarhizium brunneum, на временной шкале от начала эксперимента. Рисунок из обсуждаемой статьи в Journal of Animal Ecology

Таким образом, данное исследование выявило новый способ использования грибных садов муравьями-листорезами. И это один из немногих примеров активного (а не случайного) использования животными противогрибковых препаратов.

Для своего потомства самки геликониусов выбирают растения с листьями определённой формы, однако при необходимости бабочки вполне могут сменить свои «геометрические» предпочтения.

Бабочки Heliconius erato, обитающие в Центральной Америке и в тропических областях Южной Америки, откладывают яйца на местные растения из рода Passiflora(Страстоцветные). Особенность страстоцветных в том, что у них чрезвычайно разнообразная форма цветков и листьев: не только между видами, но и внутри одного вида у одного растения лист может быть вытянутый и эллиптический, а у другого – копьевидный, или сердцевидный, или треугольный с чёткими лопастями и т. д. Почему у Passiflora образовалось такое разнообразие листовых форм? Нет ли тут влияния гусениц H. erato, которые едят эти листья?

Самка Heliconius erato. (Фото Denise Dell’Aglio / University of Cambridge.)

‹›

Ещё в 1975 году возникла гипотеза, что здесь всё дело в предпочтениях самок бабочек, которые и сами питаются, и яйца откладывают на тех растениях, к которым привыкли. В результате растения терпят большой ущерб, и преимущество среди них получают те, у которых цветы и листья выглядят иначе. Но тут и бабочки меняют свои вкусы, и история повторяется. Эта гипотеза была бы верна, если бы насекомые способны были выучивать разные растительные формы, чтобы потом обращать внимание только на них.

Авторы статьи в Frontiers in Ecology and Evolution утверждают, что всё так и есть. Исследователи предлагали самкам бабочек искусственные цветы и листья разных форм, и наблюдали, как будут вести себя насекомые. Оказалось, что питаться самки склонны на растениях с цветками, похожими на звезду, с тремя и пятью лепестками; однако, если бабочкам на более простом цветке давали более вкусное угощение, они меняли свои «геометрические» приоритеты. С другой стороны, самки предпочитали откладывать яйца на те искусственные листья, форма которых напоминала листья с двумя лопастями Passiflora biflora, и пренебрегали листьями копьевидной формы. Исследователи делают вывод, что бабочки действительно ориентируются по форме листвы, но при том они могут менять свои предпочтения (то есть если они способны перейти на другие цветки, то могут то же самое сделать и с листьями).

Полученные результаты имеют значение не только для страстоцветов и кормящихся на них геликониусов – в действительности здесь задействован общий эволюционный механизм, с помощью которого живые организмы увеличивают собственное разнообразие и который называется отрицательным частотно-зависимым, или апостатическим, отбором. Объяснить, как он действует, можно на примере тех же бабочек: если сейчас они напускают своих гусениц на растения с двулопастными сердцевидными листьями, то такая форма окажется невыгодной, и преимущество получат другие растения, у которых лист, например, просто овальный. Но бабочки, поскольку они могут учиться и менять предпочтения, в какой-то момент освоят и новую форму – хотя бы потому, что таких растений станет больше, и колыбельную для гусениц не надо искать слишком долго. Поскольку форма листьев может быть самой разной, то в результате отбора преимущество будут получать то одни, то другие. Страстоцветы окажутся исключительно полиморфными, и особи станут отличаться, как мы сказали, не только между видами, но и внутри одного вида – молекулярно-генетические механизмы будут настроены таким образом, чтобы генерировать разнообразие форм во время развития. Растения и гусеницы тут не единственный пример – считается, что в природе те, на кого охотятся, вообще склонны выглядеть как можно более разнообразно, пытаясь найти такой внешний вид, который меньше всего привлекал бы внимание хищника, который, хотя и склонен привыкать к определённому виду жертвы, всё же умеет переучиваться, когда припечёт.

Тараканы — крайне важные существа, заявил лондонский зоолог Джордж Беккалони.

По его словам, природе не обойтись без этих насекомых. Они живут почти на всех континентах мира и выполняют важную экологическую миссию. В частности, тараканы поедают разлагающиеся органические материалы и производят питательные вещества для других организмов.

Учёный также опровергает миф о том, что тараканы могут выжить после ядерной войны. По его словам, эти насекомые действительно более живучи к радиации, чем люди. Но и они вряд ли перенесут атомный взрыв.

Крупная партия хищных насекомых прибыла в Пермь. Энтомофаги питаются другими насекомыми – вредителями растений.

Специалисты краевого Россельхознадзора провели в аэропорту Большое Савино досмотр партии энтомофагов. 70 тысяч насекомых, которые питаются насекомыми-вредителями, прибыли из Московской области, а родом они из Бельгии.

Как сообщили в ведомстве, энтомофаги поступили в один из тепличных комплексов Перми.

Жители дома на Льва Шатрова, 14 заметили присутствие странных гостей – красных слизней, которые заполнили подъезд и заползают в квартиры.

Пятиэтажка в Перми подверглась нападению слизней, которые начали заползать в квартиры первого этажа. Оккупация началась с подвала, при этом к борьбе приступили и коммунальные службы. Против армии слизней используют отраву, но животные размножаются слишком быстро. При этом в одной из квартир на первом этаже живет семья с маленьким ребенком, родители обеспокоены, что будет, если ребенок проглотит одну или нескольких улиток.

Образцы слизней отправили биологам, чтобы узнать, что это за вид и как с ним бороться, потому что современная отрава против них не действует. «Надеюсь, что ученые дадут нам все-таки причину и способы борьбы с ними. Это единственный случай вот такой на моей 20-летней практике, когда именно слизни такого размера в подвале обитают», – рассказал генеральный директор УК «ЭксКом» Сергей Шалабот «Рифею».

Рис. 1. Графическое резюме обсуждаемой статьи в Cell. Потомство матерей, питавшихся жирной пищей (Maternal High-Fat Diet, MHFD), имеет измененную кишечную микробиоту (Dysbiosis), нарушенное (Impaired) социальное поведение, меньшее число производящих окситоцин нейронов в гипоталамусе (PVN — паравентрикулярные ядра гипоталамуса), а также пониженную синаптическую пластичность в вентральной области покрышки среднего мозга (VTA) в ответ на социальные стимулы. Всё это проходит, если искусственно заразить MHFD-мышей кишечными бактериями Lactobacillus reuteri

Потомство матерей, страдающих ожирением, имеет повышенный риск «расстройств аутистического спектра», включая нарушенное социальное поведение. Эксперименты на мышах показали, что в основе этих отклонений лежат изменения кишечной микробиоты. У мышей, чьи матери питались жирной пищей, снижается производство окситоцина в гипоталамусе, слабеет реакция «системы внутреннего вознаграждения» на социальные стимулы и, как следствие, пропадает интерес к общению. Оказалось, что все эти симптомы исчезают, если добавить мышам в пищу один-единственный вид кишечных бактерий — Lactobacillus reuteri.

Симбиотическая микробиота, в том числе кишечная, влияет на многие аспекты физиологии, поведения и эволюции животных (см. ссылки в конце новости). Состав кишечной микробиоты является отчасти наследственным (например, у млекопитающих бактерии эффективно передаются от матери к детям во время родов и при грудном вскармливании), отчасти зависит от контактов с другими особями и, конечно, от диеты.

С другой стороны, известно, что диета матери может влиять на неврологические и поведенческие характеристики потомства. В частности, у людей вероятность расстройств аутистического спектра повышается в полтора-два раза, если мать во время беременности имеет избыточный вес (см.: P. Krakowiak et al., 2012. Maternal Metabolic Conditions and Risk for Autism and Other Neurodevelopmental Disorders). Ранее было показано, что у мышей некоторые симптомы, характерные для аутизма (тревожность, стереотипные движения), можно ослабить, добавляя в пищу кишечную бактерию Bacteroides fragilis. Впрочем, на социальное поведение мышей и их интерес к общению с сородичами эта процедура не влияет (см.: Лечение дисбактериоза кишечника снимает симптомы аутизма, «Элементы», 13.12.2013). Эти данные позволяют предположить, что в основе связи между ожирением матери и аутизмом потомства могут лежать изменения кишечной микробиоты.

Нейробиологи и микробиологи из Медицинского колледжа Бейлора в Хьюстоне (США) решили проверить эту гипотезу экспериментально. Поскольку на людях проводить такие эксперименты невозможно, в качестве модельного объекта снова были выбраны мыши. Основное внимание в работе было уделено нарушениям социального поведения.

Для начала нужно было удостовериться, что у мышей, как и (предположительно) у людей, работает цепочка причинно-следственных связей «избыточное питание матери → ожирение → аутизм потомства». Для этого самок разделили на контрольную и опытную группы. Контрольных самок держали на стандартной диете, опытных — на диете с повышенным содержанием жиров. Как и ожидалось, это привело к ярко выраженному ожирению у самок в опытной группе.

Затем от всех самок было получено потомство, которое после трехнедельного периода грудного вскармливания в течение четырех недель кормили стандартной (нежирной) пищей. Потомство толстых матерей (Maternal high-fat diet, MHFD) не отличалось от потомства нормальных матерей (Maternal regular diet, MRD) по массе тела. Однако по своему социальному поведению они различались радикально: мыши MHFD (потомки перекормленных матерей) демонстрировали резко пониженный интерес к общению по сравнению с MRD (потомками нормально питавшихся матерей).

Социальное поведение тестировалось разными способами: например, двух незнакомых мышей сажали в камеру и подсчитывали число и длительность контактов. Дизайн другого теста показан на рис. 2.

Рис. 2. Тестирование на социабельность и интерес к незнакомцам. Тестируемую мышь сажают в камеру, подразделенную на три отсека проволочной сеткой, и дают немного освоиться (Habituation). Затем в левый отсек сажают другую мышь (M1), а правый оставляют пустым (E) и измеряют время, проведенное тестируемым животным около каждого из двух отсеков (тест на социабельность). После этого в правый отсек сажают еще одну мышь (M2) и смотрят, привлечет ли незнакомка повышенное внимание тестируемой особи (тест на социальную новизну). Изображение из обсуждаемой статьи в Cell

Мыши MHFD (потомки перекормленных матерей) во всех тестах показали нарушенное социальное поведение: они не хотели общаться с сородичами и не проявляли характерного для нормальных мышей повышенного интереса к незнакомцам.

Анализ микробиоты показал, что структура бактериальных сообществ в кишечнике мышей MHFD и MRD (потомков нормально питавшихся матерей) существенно различается, причем у их матерей эти различия примерно такие же. Теперь нужно было выяснить, существует ли связь между измененной кишечной микробиотой и нарушенным социальным поведением.

Мыши практикуют копрофагию, поэтому совместное проживание с другими мышами должно способствовать обмену кишечными бактериями между особями. Оказалось, что если юная мышь MHFD поживет в одном боксе с тремя мышами MRD 4–5 недель, то ее кишечная микробиота становится почти такой же, как у мышей MRD, а социальное поведение полностью нормализуется. В качестве контроля в данном случае использовались мыши MHFD, прожившие такое же время с тремя другими мышами MHFD (они так и остались социально ущербными). Этот результат согласуется с предположением о том, что изменение кишечной микробиоты у мышей MHFD является причиной нарушенного социального поведения.

Следующий вопрос — какие именно изменения микробиоты ответственны за асоциальность потомства перекормленных матерей. Может быть, у них в кишечнике живут какие-то особые бактерии, нарушающие поведение, а может, наоборот, у них не хватает каких-то микроорганизмов, обеспечивающих нормальное социальное поведение здоровых мышей. Авторы проверили, что будет, если три мыши MHFD поживут несколько недель с одной мышью MRD. Оказалось, что и в этом случае поведение MHFD нормализуется, а у мыши MRD оно остается нормальным. Значит, дело скорее всего в том, что в микробиоте асоциальных мышей MHFD чего-то не хватает, а не в том, что в ней присутствует что-то вредное.

В таком случае мыши, полностью лишенные бактериальной микробиоты (безмикробные), тоже должны быть асоциальными. Это было проверено и подтвердилось: безмикробные мыши показали во всех тестах на социальность примерно такие же результаты, как и MHFD. Более того, оказалось, что если искусственно «заразить» четырехнедельных безмикробных мышей микробиотой здоровых мышей MRD (путем скармливания помета), то их социальное поведение полностью нормализуется, так же как и состав кишечных бактерий. Этого, однако, не происходит, если такую же процедуру проделать с безмикробными мышами в восьминедельном возрасте (в этом случае состав кишечной микробиоты нормализуется, а социальное поведение — нет). Фекалии мышей MHFD, как и следовало ожидать, не обладают таким целительным действием, в каком бы возрасте их ни скармливали безмикробным мышам. Эти результаты согласуются с предположением о том, что микробиота как-то влияет на развитие мозга мышат.

Метагеномный анализ выявил несколько массовых видов кишечных бактерий, численность которых резко понижена у MHFD по сравнению с MRD. Сильнее всего (на порядок) сократилась численность бактерии Lactobacillus reuteri. Ранее было показано, что L. reuteri влияет на выработку окситоцина — важнейшего гормона, регулирующего социальное поведение (T. Poutahidis et al., 2013. Microbial Symbionts Accelerate Wound Healing via the Neuropeptide Hormone Oxytocin). Таким образом, начал прорисовываться возможный механизм влияния микробиоты на социальное поведение: жирная диета снижает численность L. reuteri у матерей и их потомства, это ведет к снижению производства окситоцина в мозге и, как следствие, к асоциальности.

Чтобы проверить эту гипотезу, авторы добавляли живых бактерий L. reuteri в воду, которой поили мышей MHFD в возрасте от 3 до 7 недель. В соответствии с ожиданиями, эта «биодобавка» нормализовала социальное поведение подопытных животных. На мышей MRD она не повлияла, очевидно, потому что у них и так есть достаточное количество L. reuteri в кишечнике. Мертвые бактерии L. reuteri от асоциальности не излечивают. Неэффективным оказалось и добавление в воду другого вида того же рода, L. johnsonii, численность которого тоже понижена у MHFD по сравнению с MRD.

У мышей MHFD и у безмикробных мышей, помимо асоциальности, наблюдаются и другие симптомы, характерные для аутизма: повторяющиеся действия и повышенная тревожность. Эти симптомы не исчезают ни от добавления L. reuteri в воду, ни от скармливания мышатам помета мышей MRD. С другой стороны, ранее было показано, что они снимаются добавлением в пищу человеческой кишечной бактерии Bacteroides fragilis (см.: Лечение дисбактериоза кишечника снимает симптомы аутизма, «Элементы», 13.12.2013).

Так или иначе, влияние L. reuteri весьма специфично: оно затрагивает только социальное поведение, но не другие компоненты «расстройств аутистического спектра», характерные для мышей с нарушенной кишечной микробиотой.

В полном соответствии с гипотезой о том, что L. reuteri влияет на социальное поведение через активацию окситоциновой системы мозга, у мышей MHFD оказалось пониженным число нейронов, производящих окситоцин, в паравентрикулярных ядрах гипоталамуса, отвечающих за производство окситоцина (при неизменном общем числе нейронов в этих ядрах). Добавление L. reuteri в питьевую воду нормализует количество выделяющих окситоцин нейронов.

Важнейшую роль в социальном поведении млекопитающих играет система внутреннего подкрепления, фундамент которой составляют дофаминэргические нейроны вентральной области покрышки среднего мозга (VTA) (см.: В «системе вознаграждения» найдены нейроны, возбуждающиеся от хороших предчувствий, «Элементы», 10.02.2012). Эти нейроны получают окситоциновые сигналы из паравентрикулярных ядер, что повышает их восприимчивость к другим сигналам (глутаматэргическим), несущим социально-значимую информацию. Попросту говоря, от окситоцина, приходящего в VTA из паравентрикулярных ядер, зависит интерес к сородичам и удовольствие, получаемое от общения с ними.

Анализ глутаматэргических возбуждающих постсинаптических токов в дофаминовых нейронах VTA показал, что у мышей MRD (потомков нормально питавшихся матерей) через сутки после десятиминутного общения с незнакомой мышью эти токи усилены по сравнению с MHFD (потомками перекормленных матерей). Через сутки после общения со знакомой мышью возбудимость этих нейронов одинаково низкая у MRD и MHFD. Таким образом, диета матерей влияет на силу долговременного ответа системы внутреннего вознаграждения на социальную новизну.

Наконец, в заключительной серии экспериментов авторы показали, что искусственное заражение мышат MHFD бактериями L. reuteri восстанавливает нормальное реагирование VTA на социальные контакты. Такой же эффект дает и простое закапывание мышам в нос окситоцина.

Таким образом, картинка получается вполне складная и убедительная. Диета с повышенным содержанием жиров приводит к ожирению и резко снижает численность L. reuteri в кишечнике самки. Мать передает свою нарушенную микробиоту потомству. Поскольку бактерии L. reuteri необходимы для нормального развития окситоцинэргической системы мозга, у такого потомства количество окситоциновых нейронов в гипоталамусе оказывается пониженным. Из-за этого система внутреннего вознаграждения (VTA) не учится генерировать приятные чувства в ответ на социальные стимулы, и животные вырастают безразличными к общению.

Механизм влияния L. reuteri на производство окситоцина паравентрикулярными ядрами еще предстоит выяснить. Однако есть веские основания полагать, что в этом задействован блуждающий нерв, который передает сигналы от кишечника в мозг, в том числе в паравентрикулярные ядра. Именно таким путем поступает в мозг информация о кишечных инфекциях, что стимулирует иммунную реакцию (X. Wang et al., 2002. Evidences for vagus nerve in maintenance of immune balance and transmission of immune information from gut to brain in STM-infected rats). Другой вид кишечных лактобацилл, L. rhamnosus, снижает беспокойство при стрессе, и в этом тоже участвует блуждающий нерв (если его перерезать, эффект исчезает). Наконец, есть прямые данные, указывающие, что L. reuteri влияет на производство окситоцина у мышей при посредничестве блуждающего нерва (T. Poutahidis et al., 2013. Microbial Symbionts Accelerate Wound Healing via the Neuropeptide Hormone Oxytocin).

Приложимы ли эти выводы к человеку? Очень может быть. Как уже говорилось, избыточный вес матери повышает вероятность «расстройств аутистического спектра» у людей. Известно, что у многих людей с такими расстройствами нарушена кишечная микробиота. Известно также, что ожирение сопровождается изменениями кишечной микробиоты у людей и других приматов. Поскольку L. reuteri излечивает «аутичных» мышат от асоциальности, а бактерия Bacteroides fragilis снимает другие симптомы, такие как повышенная тревожность и повторяющиеся действия, вполне можно допустить, что правильно подобранный комплекс кишечных бактерий может оказаться эффективным средством лечения симптомов аутизма не только у мышей, но и у людей.

Здесь можно еще порассуждать о том, что бактериям самим может быть выгодно стимулировать общительность своих хозяев и особенно интерес к незнакомцам, потому что это помогает бактериям заражать новых хозяев. Продолжая эту линию рассуждений, можно пофантазировать о возможной роли микробиоты в эволюции социального поведения в целом и отдельных его форм в частности, включая даже религиозные культы.

Американские биологи доказали, что крысы способны чувствовать силу и направление ветра с помощью работы своих усов-вибрисс. Благодаря усам крысы также могут точно предсказывать погоду. В ходе научного опыта над пятью грызунами выяснилось, что крысы используют свои усы-вибриссы для ориентации по ветру. Именно поэтому в условиях дикой природы грызуны могут предсказывать погоду и избегать попадания под дождь или других неблагоприятных погодных условий. Отмечается, что усы-вибриссы помогают грызунам также искать пищу.

Источник: http://sobesednik.ru/obshchestvo/20160827-uchenye-iz-ssha-nashli-u-krys-zadatki-bezoshibochnyh-sinopti?utm_source=rnews