image

Уховертка-мать, воспитывающая заботливых дочек

Опубликовано Опубликовано Новости

Все знают, что у млекопитающих и птиц есть замечательные матери, а как же насекомые? Как бы это удивительно не прозвучало, но у уховерток уровень заботливости по отношению к молоди тоже наследуется. Тут важную роль играет обучение и эпигенетическое наследование, как  у высших позвоночных.

Уховертка
Уховертка

Немецкие ученые из Майнцского университета имени Гутенберга и Франкфуртского университета имени Гёте поставили интересный эксперимент о происхождение семьи и взаимоотношениях. Им стало любопытно какие плюсы дает родительская забота на раннем этапе образования семейных отношений. Может ли передаваться семейственность из поколения в поколение?

Уховертка
Уховертка

Для исследования ученые взяли обычную уховертку. Их удивило, как противное насекомое может превратиться в заботливую маму. Осенью самка, после спаривание с самцом, выкапывает норку где проводит всю зиму, а после откладывает яйца. Несколько месяцев мать охраняет кладку, ухаживает, очищает от паразитов. Она проводит около яиц 80% своего времени. Весной появляются нимфы, мать их не бросает. Самка приступает к их выкармливанию. Приносит подходящую добычу или отрыгивает для них переваренную пищу. Забота о нимфах продолжается несколько недель, пока они трижды не перелиняют и не подойдут к стадии взрослого насекомого.

Уховертка с яйцами
Уховертка с яйцами

Но есть среди уховерток и ужасные матери. Они бросают свою кладку, не чистят ее от паразитов, а про кормежку вообще можно и не говорить, самка конкурирует со своими нимфами за еду. Таким образом она снижает уровень выживания молоди. Но ее нельзя осуждать, ведь после того как нимфы вылупляются, они вполне могут себя прокормить и защититься от врагов. Так что материнское присутствие для вышедших из яиц уховерток вовсе не обязательно.

Самка уховертки, охраняющая молодых нимф, только вышедших их яиц
Самка уховертки, охраняющая молодых нимф, только вышедших их яиц

Если нимфы такие самостоятельные зачем же им нужна материнская забота? Исследователи провели несколько экспериментов в которых выращивали несколько поколений уховерток в присутствии заботливой мамы и без нее. В исследование было несколько вариантов условий. Что случится, если родителями будут самец и самка, выросшие сиротами; или если самка сирота, а самец вырос в присутствии матери; и конечно же, что будет если оба родителя выращены в присутствии матерей. После чего сравнивали характеристики полученного потомства, когда оно было выращено с матерями или без них. При этом ученые учитывали морфологию взрослых насекомых, скорость развития нимф, а также поведенческие признаки матерей по отношению к потомству: берегут ли они свою кладку, охраняют ли нимф, хорошо ли их кормят.

Очевидно, что поведенческие характеристики зависят не только от заботливости матери, но и от качеств потомства, которое она воспитывает.

Схема эксперимента. (a) — в кратковременной перспективе оценивали эффекты отсутствия (maternally deprived, MD) и присутствия (maternally tended, MT) матери по характеристикам нимф и скорости их развития. Насекомые, воспитанные в присутствии матери, показаны серым цветом, а насекомые, выросшие без матерей — черным. (b) — в долговременной перспективе оценивали влияние материнского присутствия/отсутствия через поколение. На первом этапе скрещивали самок и самцов с разной семейной историей (во всех возможных вариантах), затем самка откладывала яйца. На втором этапе каждая кладка делилась на две части, которые отдавались приемным матерям с разной семейной историей. На третьем этапе часть нимф отсаживали, чтобы они росли без материнского ухода. В ходе эксперимента отслеживались поведенческие характеристики матери по отношению к воспитанникам, а также характеристики самого потомства. Рисунок из обсуждаемой статьи в Proc. R. Soc. B
Схема эксперимента. (a) — в кратковременной перспективе оценивали эффекты отсутствия (maternally deprived, MD) и присутствия (maternally tended, MT) матери по характеристикам нимф и скорости их развития. Насекомые, воспитанные в присутствии матери, показаны серым цветом, а насекомые, выросшие без матерей — черным. (b) — в долговременной перспективе оценивали влияние материнского присутствия/отсутствия через поколение. На первом этапе скрещивали самок и самцов с разной семейной историей (во всех возможных вариантах), затем самка откладывала яйца. На втором этапе каждая кладка делилась на две части, которые отдавались приемным матерям с разной семейной историей. На третьем этапе часть нимф отсаживали, чтобы они росли без материнского ухода. В ходе эксперимента отслеживались поведенческие характеристики матери по отношению к воспитанникам, а также характеристики самого потомства. Рисунок из обсуждаемой статьи в Proc. R. Soc. B

 В опыте, который проиллюстрирован выше, можно увидеть, что самки уховерток заботятся за чужой молодью, но это было не трудно, так как уховертки не умеют различать свою молодь от чужой. Ученые отдавали самке чужую кладку, этим они добивались исчезновения эффекта генетического родства. В эксперименте мама-уховертка не могла ухаживать за своей молодью. Ученые рассчитали, что если забота о потомстве у уховерток жестко задана наследственностью, то характеристики заботливости у воспитанных матерями или выращенных без матерей будут схожими. Если же воспитание имеет значение, то разница так или иначе проявится. Исследователи удивились результатам. Потому что, уховертки выросшие без материнской заботы развились быстрее и стали больше по габаритам. Уровень смертности был одинаковый во всех экспериментах, материнская забота не повлияла на этот показатель. Но это произошло, скорее всего, из-за «тепличных условий» и достатка в еде. Этот результат указывает на относительность пользы материнской заботы, по крайней мере, для таких факультативных семейных отношений.

Намного интересными результатами стало влияние материнской заботы на материнские качества подрощенных дочек. Если уховертка вырастает без родителя, то и сами становятся весьма сомнительными матерями. Они надолго оставляют кладку, неохотно охраняют нимф, так же мало их кормят. Другими словами, уховертки просто копируют свое прошлое. Через поколения сохраняется эффект замедления развития молоди: в присутствии матери потомству требуется больше времени, чтобы пройти все линьки.

Так же нужно отметить необычное влияние отцов на проявление семейственности. Самцы, которые выросли с матерью, дали потомство, которое требует к себе повышенной заботы. А другие самцы, которые наоборот выросли сиротами, дают более самостоятельное потомство.

Как именно передается следующему поколению стремление к заботливости, остается неясным. Это может быть и генетический, и эпигенетический механизм.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *