Бактерии могут позволять животным отправлять быстрые и объемные сообщения

Запаховые метки животных могут быть краткими, но при этом передавать энциклопедию информации о тех, кто их оставил.

В новом выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences исследователь из Университета штата Мичиган (MSU) показывает, что детальные запаховые метки гиен частично являются продуктом симбиотических бактерий — микробов, состоящих во взаимовыгодных отношениях со своими хозяевами.

«Когда гиены оставляют пастообразные выделения на траве, эти кисло пахнущие сигналы передают массу информации для других животных», — сказал Кевин Тайс, ведущий автор статьи и постдокторант MSU. «Гиены могут оставить быстрое, детальное сообщение и уйти. Это как доска объявлений о том, кто рядом и как у них дела».

Интересно, что именно бактерии в этой пасте — более разнообразные, чем предполагали ученые, — выполняют основную работу по отправке этих сообщений.

«Запаховые метки — это доски объявлений, паста — визитные карточки, а бактерии — чернила, сформированные в буквы и слова, которые предоставляют информацию о "отправителе" посетителям этих "досок"», — пояснил Тайс. «Без чернил потенциально остается просто доска с пустыми, неинформативными карточками».

Тайс, соавтор исследования с зоологом MSU Кей Хоулкэмп, изучал несколько групп самцов и самок пятнистых и полосатых гиен в Кении.

Используя молекулярные методы, исследователи получили беспрецедентное представление о разнообразии микробов, населяющих пахучие железы млекопитающих. Они смогли показать, что разнообразие продуцирующих запах бактерий в пахучих железах пятнистых гиен намного больше, чем предполагали предыдущие исследования млекопитающих.

Однако это разнообразие по-прежнему последовательно варьируется между видами гиен, а также в зависимости от пола и репродуктивного состояния у пятнистых гиен. Важно, что вариация в бактериальных сообществах желез сильно коррелировала с вариацией в их запаховых профилях, что позволяет предположить, что бактерии ответственны за различия в запахе.

«Было около 15 предыдущих исследований по этой теме, — отметил Тайс. — Но они обычно полагались на культуральные методы, подход, при котором многие сходства и различия в бактериальных сообществах могут быть утеряны. Если бы мы использовали эти традиционные методы, многие ключевые выводы, которые движут нашим исследованием, вообще не были бы обнаружены».

Для данной работы команда Тайса первой объединила микробные исследования и дополнительные данные о запахах от диких животных. Результаты исследования побуждают Тайса с нетерпением вернуться в поле.

«Теперь мне просто нужно вернуться в поле, чтобы проверить новые прогнозы, сгенерированные этим исследованием, — сказал он. — Следующая фаза этой работы будет заключаться в манипулировании бактериальными сообществами в пахучих железах гиен, чтобы проверить, меняется ли их запах предсказуемым образом».

Тайс также сейчас проводит аналогичные исследования на птицах в сотрудничестве с исследователем MSU Даниэль Уиттакер. Возможность широко закидывать исследовательскую сеть и быстро налаживать сотрудничество — одни из преимуществ работы в Центре изучения эволюции в действии BEACON при MSU.