Влияние отцов на поведение и экспрессию генов у колюшек
Исследователи обнаружили, что отцы-колюшки могут оказывать долгосрочное влияние на поведение своего потомства: наиболее заботливые отцы вызывают у мальков поведение, делающее их менее уязвимыми для хищников. Эти поведенческие изменения сопровождаются изменениями в экспрессии генов.
Результаты опубликованы в Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences.
Трёхиглая колюшка (Gasterosteus aculeatus) — идеальный объект для изучения отцовского влияния, так как забота о потомстве полностью лежит на самце.
Роль отца и различия в заботе
Задача отца-колюшки сложна: он защищает кладку и мальков от хищников. Однако отцы различаются по стилю заботы:
- Одни агрессивно отгоняют чужаков, мало взаимодействуя с потомством.
- Другие активно ухаживают: обмахивают гнездо плавниками для аэрации и возвращают ртом уплывших мальков обратно в гнездо.
Эксперимент и результаты
Чтобы оценить влияние отца, исследователи разделили кладку пополам: одна половина мальков вылупилась и росла с отцом, другая — без него (сироты).
Поведение мальков в присутствии хищника (щуки) показало:
- Потомство заботливых отцов: Сироты от таких отцов были гиперактивны при угрозе (метались, пытаясь сбежать), что повышало их заметность для хищника. Однако мальки, выращенные отцом, были значительно спокойнее.
- Потомство менее заботливых отцов: Не было разницы в поведении между сиротами и мальками, выращенными отцом. Отец не оказал влияния.
Это говорит о том, что отцы могут компенсировать врождённые уязвимости потомства, изменяя его поведение через свою заботу.
Молекулярный механизм
Исследование экспрессии генов показало, что различия в родительской заботе связаны с изменениями активности фермента, способствующего метилированию ДНК у мальков. Метилирование — химический процесс, влияющий на экспрессию генов.
Значение исследования
- Отцы, как и матери, могут влиять на потомство через заботу.
- Это влияние, по-видимому, опосредовано изменениями в экспрессии генов через метилирование.
- Уровень метилирования и степень заботы варьируются между разными семьями рыб.