В ответ на угрозу хищничества «опыт из вторых рук» может быть так же полезен, как и личный

Новое исследование в журнале Nature Ecology and Evolution, изучавшее влияние контакта с хищниками на два поколения колюшковых рыб, показало неожиданный результат о том, как используется такая межпоколенческая информация.

Исследование под руководством Лауры Штайн показало, что если либо отец-колюшка, либо его потомство сталкивались с угрозой хищничества, потомство реагировало одинаковой адаптивной стратегией — развивалось более мелким и пугливым. Даже если угрозу переживали оба поколения, различия в размере и поведении оставались такими же.

«Результаты оказались не такими, как мы предсказывали, потому что модели предполагают, что информация из разных источников аддитивна, — сказала соавтор Элисон Белл. — Если пластический ответ развития — быть меньше в ответ на риск хищничества, и если межпоколенческий ответ — быть меньше в ответ на риск хищничества, модели предполагают, что если эти два фактора объединить, результат должен быть двойным... Мы обнаружили совершенно не это».

Чтобы ответить на вопрос, как сравнивается влияние отцовского и личного опыта, исследователи разделили рыб-отцов: половину подвергли воздействию модели хищника в лаборатории, пока они заботились о кладке икры, а другую половину — нет. Затем потомство из этих двух групп также разделили: половину подвергли воздействию модели хищника, а другую половину — нет.

«Мы предсказывали увидеть градиент ответов: отцовский опыт даст потомство с умеренными антихищническими фенотипами, личный опыт — более сильные ответы, а комбинация обоих сигналов — самый сильный ответ», — сказала Штайн.

Поэтому группа была удивлена, обнаружив, что независимо от того, имело ли потомство отцовский опыт, личный опыт или оба, оно реагировало на риск хищничества с одинаковой степенью уменьшения размера и увеличения пугливости.

Анализ экспрессии генов показал, что отцовский и личный опыт преимущественно активировали общий набор молекулярных ответов. «Когда мы проанализировали гены, общие для отцовского, личного и обоих сигналов, мы были очень удивлены, увидев, что они все регулировались в одном направлении!» — сказала Штайн.

Это может объяснить на механистическом уровне, почему один или оба источника информации привели к одинаковым результатам развития.

«Одна из гипотез, которую подсказывает это невероятное совпадение, особенно у животных, получающих оба типа информации, заключается в том, что это происходит на уровне регуляции генов и что существует что-то вроде молекулярного переключателя, который активируется», — сказала Белл.

Исследователи также хотят глубже изучить неожиданный результат о неаддитивности разных источников информации. Штайн планирует исследовать, как изменение затрат и выгод адаптивных ответов в разных средах может определять, будут ли эти ответы аддитивными. Например, в среде, где пищу найти гораздо труднее, рыбы, возможно, не могли бы позволить себе стать такими мелкими и пугливыми только в ответ на отцовскую информацию.