Вот почему Bargmann, Torsten N. Визель, профессор и руководитель лаборатории нейронных цепей и поведения Лулу и Энтони Ван при Университете Рокфеллера и ее коллеги попытались понять, как животные включают социальную информацию в свое поведение. Их последнее исследование выявляет вариации генома, которые позволяют животным использовать информацию о своих конкурентах для изменения своих врожденных стратегий поиска пищи.
Эти результаты предоставляют конкретные доказательства теории игр, которая предполагает, среди прочего, что плотность населения изменяет поведение людей.
В своем исследовании Баргманн и ее сотрудники разработали серию экспериментов с использованием Caenorhabditis elegans, крошечного круглого червя с легко обнаруживаемыми привычками. Черви взаимодействуют друг с другом, секретируя и ощущая феромоны. "Преимущество использования простого организма, такого как C. elegans — это то, что вы можете детально рассматривать вопросы », — говорит Баргманн. "Но некоторые возникающие принципы могут применяться ко всем видам, включая человека."
Неожиданная роль феромонов
В дикой природе C. По словам Баргманна, черви elegans в поисках пищи чередуют исследовательское поведение, называемое роумингом, и менее активное поведение, называемое жилищем, когда черви по существу «садятся на корточки и едят». Изучая различия в поведении червей в различных условиях, исследователи обнаружили новую роль феромонов, называемых аскарозидами. Эти сигнальные молекулы управляют поведением, например сексуальной активностью мужчин. (C. elegans — самооплодотворяющиеся гермафродиты, но некоторые все же занимаются сексом, хотя червям, как правило, везет только раз в 100 поколений.) Но Баргманн обнаружил, что феромон, похоже, также помогает животным изменять свое поведение в зависимости от того, сколько червей было поблизости.
В ходе дальнейшего экспериментального анализа ученые идентифицировали два различных генетических варианта, которые привели к этим различиям в чувствительности, предполагая, что в людных местах дикий C. elegans с определенными генетическими вариациями ведут себя иначе, чем те, кто этого не делает.
Нечувствительные варианты содержат меньше ключевого белка, который воспринимает аскарозиды в их обонятельной системе, чем чувствительные.
Эволюция и социальное поведение
«Главный вывод, — говорит Баргманн, — заключается в том, что один из способов развития поведения — это появление генетических изменений, влияющих на сенсорные способности.
У нас есть все основания полагать, что человеческое поведение формировалось аналогичным образом."Результаты также показывают, что естественные вариации признаков являются результатом как экологических сигналов, так и генетических изменений.
Например, рептилии не едят сахар и в ходе эволюции утратили рецепторы сладкого вкуса. Но колибри произошли от рептилий, и, тем не менее, они могут ощущать вкус сахара — это означает, что им пришлось развить совершенно новый вкусовой рецептор. «Это эволюционное изменение чувствительности, связанное с диетой», — говорит Баргманн. "Мы видим нечто подобное в C. elegans чувствительность к феромонам."
Она говорит: «Возможно, поведение постоянно формируется вариациями в геноме, которые влияют на нашу чувствительность к внешнему миру.
Можно гораздо больше узнать о генетических вариациях, которые могут привести к различиям в поведении."
В любом случае, говорит Баргманн: «Осознание того, что плотность населения является регулятором поведенческих стратегий, может вызвать размышления о связях человеческого поведения с его животным происхождением."