Российские ученые выявили действующее начало «кошачьего запаха», негативно сказывающегося на размножении грызунов.
Млекопитающие во многом живут в мире запахов – и общаются также с помощью химических сигналов. Даже высшие приматы, включая человека, во многом променявшие обоняние на цветовое зрение, все еще регулируют поведение друг друга запахами, хотя и, по-видимому, бессознательно. А о запаховых метках домашних животных хорошо знают все владельцы собак и кошек.
Гораздо меньше известно и роли запахов в межвидовой коммуникации. Взаимодействие хищников и жертв также часто опосредовано обонянием: запах хищника служит для многих видов сигналом опасности, вызывая разнообразные защитные реакции. По-видимому, за восприятие этих сигналов во многом отвечает открытое в 2001 году особое семейство обонятельных рецепторов – так называемые TAAR (traceamine-associated receptors) – рецепторы, ассоциированные со следовыми аминами, как называют особую группу производных биогенных аминов (азотсодержащих органических веществ), представленных в организме в следовых количествах. Показано, что сигналы, получаемые через TAAR-рецепторы, запускают врожденные, инстинктивные формы поведения.
В частности, такой следовой амин, как 2-фенилэтиламин, является универсальным «запахом хищника», вызывающим у жертв защитные реакции — он является продуктом переваривания мяса. Однако некоторые животные – в частности, грызуны, могут по запаху выделять среди хищников опасных именно для них. В частности, показано, что запах кошачьей мочи негативно сказывается на размножении крыс – у последних уменьшается количество детенышей в одном помете. Какие же вещества служат такими специфическими химическими сигналами?
Кандидатом на роль этого вещества стал L-фелинин. Это – серосодержащая аминокислота (вернее, один из ее оптических изомеров – L-форма), обнаруженная в моче домашних кошек (как самцов, так и самок) и ряда других представителей семейства кошачьих. Летучие продукты ее распада придают кошачьей моче характерный запах – полагают, что фелинин является одним из феромонов кошек. Показано, что его продукция у кошек зависит от сезона, а у кастрированных котов значительно снижена. В.В. Вознесенская и Т.В. Маланьина из Института проблем эволюции и экологии им. А.Н. Северцова показали, что именно L-фелинин служит для грызунов специфическим «кошачьим» сигналом.
Подопытным домовым мышам предъявляли четыре варианта стимулов: кошачью мочу, раствор фелинина, мочу морских свинок (как представителя нехищных млекопитающих), а также простую воду. В соответствии с полученными ранее результатами, у самок, сталкивавшихся с «кошачьим запахом», чаще прерывалась беременность: от 30 до 70% случаев, в зависимости от сезона, в то время в контрольной группе таковых было не более 15%. А вот раствор фелинина вызывал прерывание беременности в 60-70% случаев. Кроме того, «кошачий запах» (как в естественной форме, так и в виде раствора фелинина) увеличивает долю самцов в мышином помете – видимо, за счет того, что самцовые эмбрионы более устойчивы к гормональным изменениям, сопровождающим стресс в организме матери.
Физиологический механизм такой реакции мышиного организма на «запах хищника» основан на действии кортикостерона – гормона коры надпочечников, запускающего стрессовую реакцию, одним из последствий которой является прерывание беременности. Биохимический анализ подтвердил, что у мышей, сталкивавшихся в эксперименте с «кошачьим запахом», уровень этого вещества резко повышался и оставался высоким все время эксперимента. В то же время, другие стрессовые стимулы (например, моча морских свинок) вызывали выброс кортикостерона только поначалу – дальше мыши к ним привыкали, и никаких негативных воздействий на размножение они не оказывали. Авторы полагают, что отсутствие привыкания говорит о том, что реакция на фелинин является у грызунов врожденной.
Результаты работы опубликованы в журнале «Доклады Академии наук»
Материал подготовил Сергей Лысенков
