Когда самец плодовой мушки ухаживает за самкой и близок к спариванию, он может проигнорировать приближающегося хищника, выяснили ученые из Германии и Великобритании. Этот механизм позволяет лучше понять, как мозг, в том числе человеческий, принимает решения.
Головной мозг устроен таким образом, что позволяет как можно скорее адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды. Согласно последним исследованиям, во сне он обрабатывает недавно усвоенную информацию, проектируя будущее с ее учетом, а в новой ситуации формирует «план действий» на основе предыдущего опыта. Однако в некоторых ситуациях нервная система не обращает внимания на изменения среды.
Исследователи из Бирмингемского, Шеффилдского, Ньюкаслского, Оксфордского, Вустерского университетов (все — в Великобритании), а также Свободного университета Берлина в Германии обратили внимание, что самцы плодовых мушек пренебрегают безопасностью, готовясь к спариванию, и проанализировали активность их мозга в такие моменты. Соответствующую научную статью опубликовал журнал Nature, препринт доступен на biorxiv.org.
В рамках эксперимента ученые фиксировали активность головного мозга у мушек с помощью двухфотонной микроскопии - этот метод позволяет увидеть, какие именно нейроны начинают работать. Чтобы создать эффект угрозы, команда исследователей имитировала пролетающего рядом хищника с помощью света и тени.
На ранних стадиях ухаживания за самкой «угроза» активировала некоторые зрительные нейроны в мозге мушек. Эти клетки взаимодействовали с нейронами, которыми управляет серотонин, и мушка начинала избегать угрозы. Однако когда ухаживание длилось дольше и спаривание приближалось, повышался уровень дофамина, блокируя ключевые сенсорные пути. В результате у мушки притуплялась способность реагировать на угрозу - насекомое сосредотачивалось на половом контакте.
«Дофамин играет ключевую роль в принятии решений, но его уровень тесно связан с близостью цели: насколько вероятен успех? У людей постоянно проявляется такая мотивация. Представьте, что вы взбираетесь на гору и близки к вершине. Если погода изменится и условия станут опасными, вы можете не обратить внимания на эту угрозу, потому что вы близки к своей цели», - пояснили авторы исследования.
По словам ученых, они впервые продемонстрировали нейронные пути, которые управляют решениями плодовых мушек. В дальнейшем команда исследователей планирует выяснить, свойствен ли обнаруженный механизм млекопитающим, в том числе человеку.
Давайте вместе беречь такую красоту! Переходим к делу:
«Живи быстро — умри молодым» — это не обновленный слоган Пенсионного фонда, а рабочий девиз жука-оленя. Хоть награду в номинации «Самый большой жучара в РФ» у него забрал 11-сантиметровый уссурийский дровосек, жук-олень всё ещё держит титул крупнейшего жука Европы.
Но только попробуй назвать этого парнишу оленем при встрече тет-а-тет. Во-первых, зверюга эта большая — от 5 до 9 сантиметров. А во-вторых, его «рога», на самом деле, измененные верхние челюсти (они же жвалы, они же мандибулы).
Кушать такими — не вариант даже дамам, у которых эти самые рога не столь внушительно выглядят (половой диморфизм вошел в чат). Но тяпнуть чьи-то ручонки или быкануть на соперника — в самый раз.
В полной комплектации: с усищами, лапищами и зубищами наши друзья живут всего-то 3 недели. А до этого они пребывают в виде личинки аж до 8 лет, неторопливо пожирая древесину. Надо отдать должное членистоногим оленям — на шедевры деревянного зодчества, орудия сельхозтруда и прочую техническую древесину они не покушаются — предпочитают только трухлявые деревья. Личинки работают эдакими невидимыми санитарами леса, утилизируя лиственные породы.
Набрав необходимую массу в 20-30 граммов и длину в 10-13 сантиметров, будущий рогач решает: пора! Самоизолировавшись где-нибудь в корнях, жирная гусеничка окукливается, чтобы в ближайшем июне-июле отправиться на вписку с бухлишком, девчатами и спариванием.
На вечеринках жуки ведут себя как настоящие олени: налакавшись дубового сока, парни начинают быковать друг на друга. Цель — выпендриться перед девчонками и показать, у кого тут самый крутой генетический материал для будущих поколений.
Дружить организмами любовничкам помогают те же «рога»: ими жучара-альфач в течение 2-3 часов интимной близости удерживает избранницу. После соития самец жука-оленя быстро откидывает копытца. Самка сделает тоже самое, но позже, когда пристроит два десятка яиц и убедится, что дитачки обеспечены питательной древесной трухой на ближайшую пятилетку.
Встретить в лесу этого краснокнижного красавца сложно — вид близок к уязвимым. Страдает численность жуков-оленей от вырубки лесов, энтомологов-любителей с манией коллекционирования и крупных хищных птиц. Особенно облюбовали жука врановые, для них наш герой — желанный деликатес. Правда, съедают они исключительно мягкое пузико, отправляя 2/3 жука в утиль. Найти жука так сложно, что определить, где они живут, зачастую можно только по остаткам птичьего пиршества.
Чему учит эта история? Даже если вы долгое время придерживались ЗОЖ, трудились на благо общества и вообще вели себя хорошо, взрослая жизнь, алкоголь и женщины способны изменить вас до неузнаваемости.
Starlink в этом году снизит орбиты примерно 4400 спутников в рамках мер по повышению безопасности. Об этом сообщил инженер компании Майкл Николлс в твиттере. По его словам, компания "начинает значительную реконфигурацию своей спутниковой группировки" – все спутники, находящиеся на орбите около 550 километров, будут опущены на высоту около 480 километров.
Такой шаг направлен на снижение риска столкновений. Спутники окажутся в менее загруженной области космоса, что также позволит им быстрее сходить с орбиты в случае инцидента.
Снижение спутников приводит к уплотнению орбит Starlink и повысит космическую безопасность несколькими способами.
Одной из причин такого решения стал приближающийся солнечный минимум – период в примерно 11-летнем цикле Солнца, когда активность звезды снижается. Следующий солнечный минимум ожидается в начале 2030-х годов.
По мере приближения солнечного минимума плотность атмосферы уменьшается, что означает увеличение времени баллистического распада на любой заданной высоте. Снижение приведет к сокращению времени баллистического распада на 80% в период солнечного минимума – с 4+ лет до нескольких месяцев.
Объявление появилось спустя несколько недель после того, как Starlink сообщила об аномалии с одним из спутников, в результате которой образовался космический мусор. Буквально за несколько дней до этого Николлс рассказал о критическом сближении с группой китайских спутников, по его словам, без какой-либо попытки координации с операторами существующих спутников в космосе.
В своем новом заявлении Николлс добавил, что снижение спутников Starlink "дополнительно повысит безопасность группировки, особенно с учетом трудноконтролируемых рисков, таких как нескоординированные маневры и запуски других операторов спутников".
Для самки гелады вырастить детеныша — непростая задача: полгода длится беременность, еще полтора года — выкармливание молоком.
Как правило самки животных «честны», посылая самцам сигналы о готовности к спариванию, но в некоторых ситуациях они идут на половой обман, чтобы защитить свои интересы. Именно к таким выводам пришла группа американских исследователей, обобщившая результаты многолетних наблюдений за дикими геладами (Theropithecus gelada) в национальном парке Сымен в Эфиопии. У гелад самцы захватывают гаремы из самок, после чего нередко убивают детенышей, зачатых предшественником, что приводит к невосполнимой утрате потраченных самкой ресурсов. Чтобы предотвратить это, часть кормящих матерей имитирует собственную фертильность и спаривается с захватчиком, хотя и не беременеет в процессе: таким «обманщицам» чаще удается сохранить детеныша, что повышает их репродуктивный успех.
Умеют ли животные лгать, то есть искажать или не доносить передаваемую информацию, чтобы ввести кого-то в заблуждение? Бесспорно: опыты с «говорящими» обезьянамипоказали, что этим приматам, обученным языку-посреднику, не чужд обман ради собственной выгоды, и, к примеру, гориллаКоко, оторвав во время игры кухонную раковину от стены,обвинилав произошедшем Кейт, помощницу своей воспитательницы.
Впрочем, даже некоторые неговорящие животные порой демонстрируют чудеса хитрости: например, молодые органгутаны занижают собственный голос, прижимая к губам листья (это позволяет им казаться крупнее, чем они есть на самом деле; M. Hardus et al., 2009.Tool use in wild orang-utans modifies sound production: a functionally deceptive innovation?), акукши(Perisoreus infaustus), залетевшие на территорию соседней стаи, часто издают сигнал опасности, чтобы распугать хозяев участка и спокойно украсть часть пищи.
Этот молодой орангутан надеется отпугнуть хищника, издавая более низкий сигнал тревоги.
Не становится исключением и половое поведение, когда животные стараются повысить свой репродуктивный успех за счет партнера. Например, самцы паука пизауры удивительной (Pisaura mirabilis) предлагают самкам бесполезные остатки добычи, завернутые в шелк, чтобы имитировать питательные брачные подарки и добиться возможности спариться (M. Albo et al., 2011. Worthless donations: male deception and female counter play in a nuptial gift-giving spider), а самки мух-толкунчиков Rhamphomyia longicauda, напротив,имитируют собственную фертильность, раздувая брюшко и вынуждая самцов приносить им еду.
Как правило, результатом такого «полового обмана» становятся краткосрочные преимущества в виде получения пищи или возможности для спаривания, — однако некоторые виды решаются на обман партнера ради куда более отдаленной цели. Именно так поступают некоторые самки гелад (Theropithecus gelada) — родичей павианов, встречающихся только на горных плато Эфиопии. Эти обезьяны живут гаремами, состоящими из нескольких самок во главе с доминирующим самцом. Время от времени «власть меняется», и новый самец может захватить гарем свергнутого соперника, после чего, подобно самцу льва, нередко убивает маленьких детенышей, чтобы вызвать новую течку у их матерей.
Самец гелады (на переднем плане) физически намного крупнее и сильнее самки (позади), так что у последней мало шансов защитить детеныша.
Каким же образом самке гелады избежать чрезмерных потерь из-за прихода нового самца? Первый способ, работающий только в случае дочери-подростка — ускоренное созревание последней, превращающее молодую особь из «детеныша предыдущего самца» в «самку, пригодную для спаривания» (A. Lu et al., 2021.Male-Mediated Maturation in Wild Geladas). Второй способ — прервать собственную беременность: это явление получило название «эффект Брюса» (Bruce effect) и наблюдалось у 80% беременных самок (Самки гелад избавляются от нежелательной беременности, «Элементы», 13.03.2012). Но что в таком случае делать матерям, которые уже кормят малыша грудью?
Как и у многих других приматов, у гелад развита система заявления о фертильности самки при помощи припухших безволосых областей на груди и шее: их появление опосредовано повышением уровня эстрогенов в крови. И, изучая данные, собранные за 14 лет наблюдений за дикими геладами в национальном паркеСымен, ученые обратили внимание на кое-что странное: впосле прихода в гарем нового самца такие припухлости появлялись у большинства самок, даже у тех, кто чисто физиологически не были способны к зачатию из-за кормления детеныша грудью.
Что это — ускоренное отлучение от груди малыша ради нового спаривания или обман доминантного самца с целью защиты детеныша? Ученые проанализировали данные по 138 самкам гелад, 310 детенышам и 76 случаям захвата 35 гаремов, произошедшим с января 2006 года по март 2020-го. Как показали результаты, у 74 из 86 кормящих самок (86%) половые припухлости развились в течение трех месяцев после захвата гарема новым самцом, при этом у большинства особей это случилось в первый же месяц после «смены власти». В итоге самки, продолжая кормить малыша, сигнализировали о своей фертильности примерно на полгода раньше, чем физиологически могли зачать нового детеныша, и спаривания с новым самцом приводили к новой беременности не раньше, чем прекращалась лактация.
Мотив для такого обмана был очевиден: если мать фертильна, меньше поводов убить ее детеныша, чтобы спровоцировать новую течку. И действительно, у гелад-«обманщиц» выживаемость даже самых маленьких детенышей возрастом до трех месяцев была вдвое выше (66,7%), чем у их «честных» соплеменниц (31,6%). Чаще всего ложные сигналы подавали матери детенышей постарше, в которых уже были вложены значительные ресурсы: после прихода нового самца половые припухлости появились у 92% самок, чьим малышам было больше полугода, и лишь у 32% самок, родивших меньше трех месяцев назад. При этом самцы, по-видимому, не отличали «ложные» половые припухлости от «честных», одинаково часто спариваясь со всеми самками, хотя в случае детоубийства новое зачатие произошло бы в среднем на три месяца раньше из-за возобновления течки у матери.
Напоследок ученые решили изучить механизм такого «обмана», для чего собирали экскременты самок и анализировали их на состав и количество гормонов. Как показали результаты, после захвата у кормящих самок наблюдалось резкое повышение уровня эстрогенов по сравнению с их уровнем до захвата. Одним из возможных источников гормонов являются надпочечники, которые могут секретировать эстрогены наряду с глюкокортикоидами в рамках общей реакции на стресс. Однако авторы исследования полагают, что скорее всплеск гормонов является последствием попыток организма самки вернуться в фертильное состояние, которые, в свою очередь, блокируются сосанием детенышем груди, что и вызывает появление «ложных» сигналов при сохранении лактации.
Подводя итоги, самки гелад подают самцам ложные сигналы о собственной фертильности, что заметно снижает издержки, связанные с детоубийством и повышает шансы на выживание детенышей, особенно тех, в кого матери уже вложили значительное количество своих ресурсов. Аналогичным образом могут вести себя и другие приматы с «нефертильными» припухлостями, например,гамадрилы(Papio hamadryas), хотя ученым еще предстоит изучить эволюционное происхождение и возможные видовые особенности такого поведения.
Комментарии