Запах смерти? Черви меняют фертильность и продолжительность жизни при контакте с мёртвыми сородичами

Присутствие мёртвых особей вызывает сильные реакции у многих видов. Например, пчёлы и муравьи удаляют умерших из гнезда, чтобы избежать потенциальных патогенов. Исследователи из Мичиганского университета обнаружили аналогичное избегание у круглых червей C. elegans.

Наличие мёртвых сородичей оказывает глубокое влияние на поведение и физиологию червей: они начинают быстрее размножаться, но их продолжительность жизни сокращается.

"Это уникальная возможность изучить механизм, который позволяет C. elegans обнаруживать мёртвого сородича, и понять, что движет их реакцией", — говорит старший автор статьи в Cell Reports Маттиас Труттманн, доктор философии.

Исследование началось с наблюдения, что черви в чашке Петри старались максимально отдалиться от умерших особей. Учёные задались вопросом, как черви без глаз определяют смерть и существует ли универсальный сигнал, испускаемый трупами.

В экспериментах черви C. elegans демонстрировали сильное избегающее поведение как при контакте с трупами, так и с жидкостью из разрушенных клеток трупов. Восприятие смерти также приводило к снижению жизнеспособности и кратковременному увеличению яйцекладки.

Систематическое тестирование сенсорных нейронов показало, что за восприятие смерти ответственны два нейрона, реагирующих на обонятельные сигналы, — AWB и ASH. По сути, черви могут "чувствовать запах смерти".

Исследователи идентифицировали два метаболита, которые в норме находятся внутри клеток, — AMP и гистидин. Именно они служат для C. elegans сигналами смерти.

"Эти нейроны, как известно, участвуют в поведенческих реакциях на различные факторы среды. Теперь мы выяснили, что они также детектируют внутриклеточные метаболиты, которые обычно не встречаются в окружающей среде. Их присутствие указывает на то, что клетка погибла, лопнула и что-то пошло не так", — поясняет Труттманн.

Присутствие клеточных метаболитов там, где их быть не должно, может быть эволюционно закреплённым сигналом смерти. Авторы отмечают, что недавно было обнаружено, как у человека клетки, подвергающиеся апоптозу (запрограммированной гибели), высвобождают метаболиты, вызывающие изменения в транскрипции соседних тканей.

Как именно обнаружение этого сигнала приводит к изменениям в здоровье и поведении, требует дальнейших исследований.