Пение певчих птиц специфично для каждого вида
Формирование видовоспецифичного пения у певчих птиц связано с видовоспецифичными паттернами активности генов в областях мозга, называемых певческими ядрами. К такому выводу пришло исследование, опубликованное 12 ноября в открытом журнале PLOS Biology группой учёных под руководством Казухиро Вада из Университета Хоккайдо (Япония).
Ключевые выводы:
- Обучение сложным моторным навыкам, таким как птичья песня или человеческая речь, ограничено видовыми рамками.
- Исследователи использовали два близкородственных вида — зебровую амадину (Taeniopygia guttata) и очковую амадину (Taeniopygia bichenovii) — а также их гибридное потомство.
- Сравнение песен птиц, обученных песне своего вида, с теми, кто слышал только песню другого вида, показало, что обучение в основном регулируется видовыми генетическими различиями.
- Были идентифицированы гены, активность которых в певческих ядрах регулируется видовоспецифично — либо через изменения в их собственных регуляторных областях (cis-регуляция), либо через изменения в других белках, влияющих на активность гена (trans-регуляция).
- Trans-регуляторные изменения оказались более распространёнными, чем cis-регуляторные, и в основном затрагивали активность генов, участвующих в формировании нервных связей и передаче информации между нейронами в одном конкретном певческом ядре — RA (аналоге млекопитающих — гортанной моторной коре).
- Сигнальная молекула BDNF была определена как медиатор изменений в trans-регулируемых генах в RA. Найдена значимая корреляция между индивидуальными вариациями количества BDNF и видовоспецифичными свойствами песни.
- Эксперимент подтвердил это: использование препарата для гиперактивации рецепторов BDNF изменяло активность trans-регулируемых генов в RA и нарушало структуру выученных песен у взрослых зебровых амадин.
Значение: Результаты демонстрируют функциональные нейрогенетические связи между межвидовыми различиями в регуляции генов и видовоспецифичным обученным поведением.
«Мы считаем, что это касается не только птичьих песен. Наше исследование — многообещающий шаг к пониманию того, как изменения в регуляции генов могут в конечном итоге привести к эволюции видовоспецифичного поведения животных», — заявил ведущий автор Казухиро Вада.