Промисскуитетные матери-мыши рожают более сексуальных сыновей
Биологи из Университета Юты обнаружили, что когда матери-мыши конкурируют за партнеров в условиях социальной конкуренции и промисскуитета, их сыновья живут ярко, но умирают молодыми. Они привлекают больше самок, производя больше мочевых феромонов, но эта повышенная привлекательность сокращает их жизнь.
"Если ваши сыновья особенно сексуальны и спариваются чаще, чем могли бы, это помогает вашим генам эффективнее перейти в следующее поколение", — говорит профессор биологии Уэйн Поттс.
Самцы мышей, чьи родители свободно конкурировали за партнеров в полуестественных условиях "мышиных сараев", производили на 31% больше основных мочевых белков (MUPs) — феромонов-аттрактантов, — чем самцы от моногамных родителей, содержавшихся в клетках. При этом производство феромонов увеличивалось, даже если сами сыновья никогда не сталкивались с социальной конкуренцией.
Однако в другом исследовании Поттса и Нельсона мыши, производившие больше феромона, имели более короткую продолжительность жизни: до конца эксперимента дожили только 48% из них по сравнению с 80% самцов от моногамных родителей. Вероятная причина — высокая энергетическая стоимость производства этих половых аттрактантов.
"Производство феромонов чрезвычайно затратно", — говорит Поттс.
Самки мышей предпочитают метки, насыщенные феромонами, и чаще спариваются с самцами, которые их производят. Ранее было установлено, что самцы от промисскуитетных родителей производят примерно на треть больше потомства, чем сыновья моногамных пар.
Исследование показывает, что здоровье, продолжительность жизни и привлекательность мыши зависят не только от генов родителей, но и от эпигенетики — того, как среда родителей влияет на экспрессию генов их потомства.
"Феромоны — это язык мышей", — говорит первый автор исследования Адам К. Нельсон. — "Когда самки спариваются в условиях социальной конкуренции, они "программируют" своих сыновей на успех, заставляя их производить больше феромонов".
Конфликт родительских интересов: отцы делают сыновей менее привлекательными
Исследователи провели эксперимент по скрещиванию родителей из разных сред:
- Промисскуитетная среда: "мышиные сараи" с социальной конкуренцией за территорию и партнеров.
- Моногамная среда: стандартные лабораторные клетки с одной парой.
Ключевой вывод: независимо от происхождения отца, сыновья матерей из промисскуитетной среды производили больше феромонов, чем сыновья матерей из моногамной среды. Это отражает материнский интерес в максимальной передаче своих генов.
"Сыновья запрограммированы реагировать на условия, в которых жили их матери", — говорит Поттс.
В отличие от матерей, отцы из промисскуитетной среды оказывали неожиданное негативное влияние: их сыновья производили на 5% меньше феромонов, чем сыновья моногамных отцов.
"Отцы конкурируют со своими сыновьями и обычно быстро выгоняют их со своей территории", — объясняет Поттс. — "Если вы беспокоитесь, что сыновья помешают вашему собственному репродуктивному успеху, зачем делать их сексуальными?"
Наследование за пределами генетического кода
Влияние социальной жизни матери на уровень феромонов сыновей — пример эпигенетического наследования: влияние среды родителей на экспрессию генов у потомства.
На молекулярном уровне исследователи изучили ген феромона Mup11. Они обнаружили, что метилирование (эпигенетическое "выключение") этого гена было вдвое выше у сыновей моногамных мышей по сравнению с сыновьями промисскуитетных. Это позволяло последним производить больше феромона.
Практическое значение: понимание роли социальной среды может повысить успех программ по разведению исчезающих видов в неволе. Создание более естественных, социально конкурентных условий в неволе (вместо содержания изолированными парами) может повысить репродуктивный успех животных при последующем выпуске в дикую природу.
"Поразительно, как часто проваливается реинтродукция исчезающих видов, выращенных в неволе, — по оценкам, до 89%", — говорит Поттс. — "Одомашнивание запускает эпигенетические механизмы, которые делают животных менее приспособленными к природе".