Как эволюция направила оленьих мышей по двум разным путям спасения

Новое исследование биологов из Гарварда показывает, что два близкородственных вида оленьих мышей (род Peromyscus) эволюционировали противоположные реакции на воздушных хищников из-за изменений в нейронных цепях мозга.

  • Peromyscus maniculatus, обитающий в густо заросших прериях, при угрозе инстинктивно бросается к укрытию.
  • Peromyscus polionotus, живущий на открытых пространствах (дюны, поля), замирает на месте, чтобы избежать обнаружения.

Экспериментальное подтверждение

Учёные помещали мышей в вольер с укрытием и демонстрировали на экране симуляцию приближающейся птицы («ныряющую» точку). Реакции видов соответствовали полевым наблюдениям: P. maniculatus убегал, P. polionotus замирал. Аналогичную реакцию вызывал и пугающий звук, что указало на центральную, а не периферическую обработку угрозы в мозге.

Нейронная основа различий

Ключевое различие было обнаружено в области мозга, называемой дорсальное периакведуктальное серое вещество (dPAG). Его активность при угрозе была примерно в 1.5 раза выше у убегающего вида (P. maniculatus).

С помощью оптогенетики исследователи:

  1. Стимулировали dPAG лазером — это вызывало поведение побега даже без визуальной угрозы.
  2. Подавляли активность dPAG — это заставляло P. maniculatus замирать, как P. polionotus.

Эволюционная адаптация

Разделение этих видов произошло 1–2 миллиона лет назад. Учёные считают, что разные стратегии побега максимизируют шансы на выживание в их средах обитания:

  • В зарослях есть nearby укрытие, поэтому побег эффективен.
  • На открытой местности укрытий мало, а движение привлекает внимание, поэтому эффективнее полагаться на камуфляж и замирание.

«Природный отбор часто настраивает существующие нейронные цепи, а не создаёт совершенно новые пути», — отметила руководитель исследования Хопи Хукстра.

Это исследование добавляет новый пример (после изучения брачного поведения и рытья нор) к пониманию того, как эволюция приспособила эти виды к их уникальным экологическим нишам. Работа опубликована в журнале Nature.