Эстроген заставляет самцов змей привлекать других самцов

Новое исследование показало, что повышение уровня эстрогена у самцов подвязочных змей заставляет их выделять те же феромоны, которые самки используют для привлечения ухажеров. Это превращало самцов в самых привлекательных змей в округе, собирающих десятки других самцов, стремящихся к спариванию.

Этот эксперимент в знаменитых пещерах с подвязочными змеями в Манитобе (Канада) стал одним из первых в полевых условиях, который количественно оценил эффект эстрогена как стимулятора выработки феромонов. Исследование опубликовано в Journal of Experimental Biology.

Ученые отмечают, что этот эстроген — точно такое же химическое вещество, которое встречается у многих видов животных: от змей до амфибий, рыб, млекопитающих и людей. Работа подтверждает необычно мощную роль, которую эстроген может играть в биологии. Она также актуальна в связи с широко распространенной обеспокоенностью по поводу воздействия на окружающую среду соединений, имитирующих эффект эстрогена, которые содержатся в некоторых химикатах и пестицидах.

Ход эксперимента и результаты

• Самцам змей имплантировали небольшую капсулу, повышающую уровень эстрогена примерно до уровня самок.
• После года такой "дополнительной" эстрогенной терапии самцы начали выделять феромон, который заставлял других самцов сбиваться вокруг них в характерные для этого вида извивающиеся "брачные клубки".
• Ученые также выяснили, что выработку феромона можно не только стимулировать, но и отменить. Когда добавку эстрогена убрали на год, самцы вернулись к нормальным функциям и поведению.

«Мы думали, что это может сработать, но были удивлены, что результаты оказались настолько убедительными», — сказал Роберт Мейсон, профессор зоологии и один из ведущих мировых экспертов по рептильным феромонам. — «Количество эстрогена, которое получили самцы змей, было ничем не примечательным, примерно таким, сколько производит нормальная самка. И это был не просто лабораторный тест. Эти змеи пытались спариваться в естественной внешней среде, и самцы были абсолютно уверены, что определили самку».

Механизм и значение

Красноспинные подвязочные змеи, изученные в этом исследовании, полностью зависят от феромонов: самец привлекается и идентифицирует самку, буквально лизнув ее быстрым движением языка. Эти химические сигналы настолько информативны, что за одно мгновение самец может определить вид, пол, популяцию, сезон, репродуктивное состояние, размер и возраст потенциального партнера.

Эксперименты показали, насколько мощным является этот механизм. Крупные и старые самки, которых самцы предпочитают из-за большей плодовитости, имеют слегка отличную химическую сигнатуру в своем феромоне. Когда уровень эстрогена у самцов повышали, их производство феромона было настолько сильным, что другие самцы предпочитали их маленьким самкам.

Для обработки этих сигналов змеи используют вомероназальный орган в верхнем нёбе. У людей этот орган также есть, но его роль в сенсорных способностях неясна.

Контекст исследования

Район, где проводилось исследование, является природным феноменом. Каждой весной десятки тысяч змей выползают из известняковых пещер на севере Манитобы в ожесточенной конкуренции за спаривание. Самок, появляющихся из пещер, окружают множественные самцы, образуя большие извивающиеся клубки в попытке первыми спариться с самкой. После успешного спаривания выделяется другой феромон, сигнализирующий об этом, и остальные самцы теряют интерес и уплывают.