Учёные из Рокфеллеровского университета выяснили, что родительская забота у животных могла эволюционно возникнуть на основе нейронных сетей, которые изначально отвечали за чувство голода и поиск пищи. Исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что для появления сложного социального поведения эволюции не пришлось создавать новые мозговые структуры – она приспособила уже существующие.
К таким выводам пришла группа биологов под руководством Дэниела Кронауэра, которая изучала поведение муравьёв вида Ooceraea biroi. Эти насекомые удобны для исследований, поскольку их мозг содержит около 60 тыс. клеток, что значительно упрощает анализ нейронных цепей по сравнению с мозгом мыши, насчитывающим примерно 100 млн клеток. Кроме того, социальные роли муравьёв меняются с возрастом: молодые особи ухаживают за личинками в гнезде, а повзрослев, начинают добывать пищу за его пределами.
В ходе экспериментов учёные выделили два ключевых нейропептида – малые молекулы, которые мозг использует для передачи сигналов. Оказалось, что они влияют на поведение муравьёв разнонаправленно. Нейропептид F (NPF) побуждал насекомых ухаживать за личинками, тогда как аллатостатин А (AstA) стимулировал их покидать гнездо и отправляться на поиски еды. У молодых муравьёв-«нянек» наблюдалась высокая концентрация NPF, а у взрослых фуражиров – AstA.
Связь с чувством голода подтвердилась, когда исследователи начали менять рацион насекомых. У голодных муравьёв повышался уровень NPF, и они начинали активнее заботиться о потомстве. После кормления химический баланс в мозге менялся в обратную сторону, и муравьи переключались на поиск пищи. Это доказывает, что родительское поведение напрямую регулируется теми же сигнальными путями, что и пищевое.
Поскольку схожие нейропептидные системы задействованы в родительской заботе у млекопитающих, открытие может указывать на общий биологический принцип, лежащий в основе этого сложного поведения у разных видов животных. Кроме того, предсказуемая смена ролей у муравьёв делает их удобной моделью для изучения того, как мозг и поведение меняются в процессе здорового старения, а не только под влиянием возрастных заболеваний.
