Έχετε δει μια φωτογραφία ενός μητρικού σκύλου που φροντίζει για ένα ασυνήθιστο μωρό, σαν ένα γατάκι; Αυτό το είδος της ιστορίας υιοθεσίας ζώων είναι ένα παράδειγμα ενός φαινομένου γνωστού ως alloparenting: η φροντίδα που παρέχεται στους απογόνους που δεν είναι γενετικά σχετιζόμενα.
Εμείς οι άνθρωποι μπορούμε να πετάξουμε γύρω από τη φράση "Χρειάζεται ένα χωριό για να μεγαλώσουμε ένα παιδί", αλλά υπάρχουν περιπτώσεις στον κόσμο των ζώων όπου αυτό είναι πιο κυριολεκτικά αλήθεια. Οι γυμνοί αρσενικοί αρουραίοι, ρυτιδωμένα θηλαστικά της ερήμου της Ανατολικής Αφρικής, προσφέρουν ένα παράδειγμα ολόκληρου του «χωριού» που συνεργάζεται για την αύξηση των απογόνων.
Κάθε άτομο γυμνό mole-rat έχει μια συγκεκριμένη δουλειά. Όπως σε μια κυψέλη μέλισσας, μια γυμνή αποικία αρουραίων-αρουραίων έχει μία βασίλισσα, της οποίας η δουλειά είναι να αναπαραγάγει. Υπάρχουν μόνο μερικά σεξουαλικά αναπαραγωγικά αρσενικά, που ζευγαρώνουν με τη βασίλισσα. Όλοι οι άλλοι, άνδρες και γυναίκες, είναι είτε στρατιώτες που προστατεύουν την αποικία είτε τους εργάτες που τρέφονται για φαγητό, σκάβουν σήραγγες και φροντίζουν για τους απογόνους της βασίλισσας, γνωστά ως μικρά.
Μέχρι τώρα, κανείς δεν είχε φυσιολογική εξήγηση για το λόγο ότι οι γυμνοί εργαζόμενοι σε αρουραίους φροντίζουν για κουτάβια που δεν είναι δικά τους. Κανονικά όταν γεννιέται μια μαμά, τα επίπεδα οιστρογόνων είναι υψηλά και τα επίπεδα προγεστερόνης πέφτουν, οδηγώντας σε μητρικές συμπεριφορές όπως η σίτιση ή η περιποίηση. Σε πολλές ασυνήθιστες ιστορίες υιοθεσίας, όπως αυτή του μητρικού σκύλου που φροντίζει για ένα γατάκι, η υιοθετική μαμά θα έχει πρόσφατα γεννηθεί στους δικούς της απογόνους - πράγμα που σημαίνει ότι τα επίπεδα της ορμόνης της έχουν αφήσει τον εγκεφαλικό και έτοιμο να φροντίσει για τους απογόνους, τη δική της.
Όμως, οι γυναίκες γυμνοί εργαζόμενοι σε αρουραίους έχουν χαμηλότερα επίπεδα αυτών των ορμονών επειδή τα αναπαραγωγικά όργανα τους δεν ωριμάζουν ποτέ. Πώς, λοιπόν, οι γυμνοί εργάτες των αρουραίων θα ήταν τόσο σπουδαίοι γονείς; Η απάντηση σε αυτή την ερώτηση αφορά έναν ιστό εργαζομένων, βασίλισσες, ορμόνες και φαγητό.
Αποστολή μηνύματος ... μέσω poop;
Ως βιολόγος, ενδιαφέρομαι να κατανοήσω πώς οι χημικές ουσίες στο σώμα μπορούν να προκαλέσουν αλλαγές στη συμπεριφορά. Στο εργαστήριό μου μελετώ το ρόλο των νευροδιαβιβαστών, των χημικών αγγελιοφόρων του εγκεφάλου, στην φωνητική επικοινωνία.
Πρόσφατα, οι ερευνητές στην Ιαπωνία παρατήρησαν ότι οι γυμνοί αρσενικοί αρουραίοι εργαζόταν γρηγορότερα για να ανταποκριθούν σε κλήσεις για κουτάβια και ξόδεψαν περισσότερο χρόνο στην περιοχή όπου οι κλήσεις προήλθαν μετά τη γέννηση μιας βασίλισσας. Οι γυμνοί αρουραίοι μπορούν να φωνάζουν για να επικοινωνούν, αλλά η ακοή τους είναι φτωχή.
Φαινόταν ότι κάτι για την αναπαραγωγική σκηνή της βασίλισσας επηρέαζε τη συμπεριφορά των εργαζομένων. Αλλά τι συνέβαινε; Είναι απίθανο να επικοινωνούν αποκλειστικά μέσω των φωνητικών μηνυμάτων λόγω της κακής ακοής τους. Θα μπορούσε να υπάρξει κάποιο είδος χημικής επικοινωνίας στο παιχνίδι;
Οι γυμνοί αρουραίοι τρώνε ρίζες και κόνδυλοι ... και επίσης περιττώματα. (Ltshears / Wikimedia Commons) Δεδομένου ότι οι γυμνοί αρουραίοι τρώνε συνήθως για να πάρουν τυχόν θρεπτικά συστατικά που απομένουν, οι ερευνητές αναρωτήθηκαν αν η εγκυμοσύνη της βασίλισσας μπορεί να περιέχει μια χημική ουσία που, όταν καταναλωθεί, θα επηρεάσει τη συμπεριφορά των εργαζομένων. Ίσως το βράδυ οιστρογόνο από τη βασίλισσα είναι ένας τρόπος για να επικοινωνήσει με τους εργάτες, προετοιμάζοντάς τους για γονική μέριμνα.
Σχεδίασαν μια σειρά πειραμάτων για να διερευνήσουν εάν η κατανάλωση μιας πλούσιας σε οιστρογόνο πλούσιας βασίλισσας βασίλισσας θα έκανε τους εργαζόμενους να ανταποκρίνονται περισσότερο και να φροντίζουν τους γονείς στα νεογνά της αποικίας.
Ξεμπλοκάρετε τη σύνδεση των οιστρογόνων
Κατ 'αρχάς, οι ερευνητές τράφηκαν γυμνοί θηλυκοί αρουραίοι από έγκυες και μη έγκυες βασίλισσες. Ήθελαν να δουν αν θα υπήρχαν διαφορές στον τρόπο με τον οποίο οι δύο ομάδες εργαζομένων ανταποκρίθηκαν στις κλήσεις των νεογνών. Και πράγματι, οι γυμνοί αρουραίοι που έφαγαν τον εγκυμοσύνη της εγκυμοσύνης ήταν πιο ευαισθητοποιημένοι και προσεκτικοί γονείς από εκείνους που έτρωγαν τα τακτικά κουτάβια της βασίλισσας.
Τότε οι επιστήμονες στράφηκαν προς το τι ήταν στο ίδιο το πόδι. Η ουρά της εγκυμονούσας βασίλισσας είχε υψηλές συγκεντρώσεις οιστρογόνου και προγεστερόνης - δύο ορμόνες που συσχετίζονται συνήθως με τις γονικές συμπεριφορές. Και κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης της βασίλισσας, οι εργαζόμενοι είχαν υψηλότερες συγκεντρώσεις οιστρογόνων και στον δικό τους πόνο.
Για να είμαστε σίγουροι ότι οι αυξήσεις στα επίπεδα των οιστρογόνων των εργαζομένων προήλθαν από τις ορμόνες στην εγκυμοσύνη της εγκυμοσύνης και όχι μόνο από το να είσαι κοντά σε μια εγκυμονούσα βασίλισσα, οι ερευνητές ανακατεύτηκαν μια παρτίδα «τεχνητού καρκίνου». Συσκευάστηκαν με το όζον με συγκεντρώσεις οιστρογόνου και προγεστερόνης παρόμοια με αυτά που είχαν βρεθεί εκκρινόμενα από την έγκυο βασίλισσα. Σίγουρα, οι συγκεντρώσεις των οιστρογόνων των εργαζομένων αυξήθηκαν αφού γευματίστηκαν σε αυτό το cocktail. Τώρα οι ερευνητές ήταν πεπεισμένοι ότι το οιστρογόνο μεταφέρεται από τη βασίλισσα στους εργάτες μέσω της έγκυος αυτής.
Μέρος της καλής γονικής μέριμνας για γυμνά mole-αρουραίους κρατά τα νεογνά ζεστά και ασφαλή. (Neil Bromhall / Shutterstock.com) Η ερευνητική ομάδα ήθελε τότε να καρφώσει τη σχέση μεταξύ των ορμονών και της συμπεριφοράς. Έτσι, τροφοδοτούσαν τους εργαζόμενους είτε με κανονικό μη ευχαριστημένο βασίλισσα ή με μη γόνιμο βασίλισσα που συμπληρώνεται με οιστρογόνο. Οι εργαζόμενοι που έτρωγαν το αυξημένο με οιστρογόνο πόσο έδειξαν επίπεδα ανταπόκρισης και προσοχής σε παρόμοιες προσκλήσεις σε κουτάβια παρόμοιες με εκείνες που είχαν αρχικά εμπνεύσει τους ερευνητές να ακολουθήσουν αυτά τα πειράματα.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η μελέτη διεξήχθη σε μια αποικία γυμνών mole-αρουραίων που γεννήθηκαν και μεγάλωσαν στο εργαστήριο. Θα ήταν ενδιαφέρον να επαναλάβουμε αυτό το σύνολο πειραμάτων στον τομέα και να δούμε αν το οιστρογόνο στο σκώρο προκαλεί τις ίδιες αλλαγές συμπεριφοράς στους άγριους γυμνούς εργαζόμενους σε αρουραίους.
Οιστρογόνο στο πόδι: Πολλαπλά επίπεδα επικοινωνίας
Οι μεταβολές στη συμπεριφορά των εργαζομένων μετά την κατάποση των οιστρογόνων προσκολλημένων σκύλων υποδηλώνουν ότι η ορμόνη όχι μόνο χρησίμευε ως τρόπος να γίνουν οι γυμνοί αρουραίοι καλύτεροι γονείς αλλά και ως τρόπος για την βασίλισσα να επικοινωνεί με τους εργαζόμενους της. Με αυτό τον τρόπο, το οιστρογόνο στην ουίσκι της βασίλισσας λειτουργεί σε δύο επίπεδα: Δίνει στους εργαζομένους ένα heads-up σχετικά με την κατάσταση έγκυος της βασίλισσας και βελτιώνει επίσης την ανταπόκριση των εργαζομένων στις κουτάβι επικοινωνίες.
Πολλές μελέτες σχετικά με τη χημική επικοινωνία μεταξύ των θηλαστικών επικεντρώνονται στις φερομόνες: σήματα οσμής που εκκρίνονται από άλλα άτομα που επηρεάζουν τη συμπεριφορά κάποιου. Οι επιστήμονες θεωρούν πρωτίστως το οιστρογόνο ως ορμόνη που επηρεάζει τη συμπεριφορά του ατόμου που το παράγει. Ωστόσο, αυτή η μελέτη παρέχει μια εικόνα για το πώς τα οιστρογόνα που παράγονται από άλλους δεν μπορούν μόνο να είναι ένα μέσο επικοινωνίας, αλλά και ένας παράγοντας που επηρεάζει τις συμπεριφορές του καθενός.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση.
Gina Mantica, Ph.D. Υποψήφιος στη Βιολογία, Πανεπιστήμιο Tufts
