Влияние среды на пение и мозг зебровых амадин сильнее генетики

Пение певчих птиц — сложное приобретенное поведение, находящееся под сильным влиянием естественного отбора. Ученые из Института орнитологии Общества Макса Планка в Зеевизене в сотрудничестве с международными исследователями сравнили песни и структуру мозга родителей и потомства у зебровых амадин, выращенных либо генетическими, либо приемными родителями. Также варьировалось количество пищи во время выкармливания. Примечательно, что как песня, так и лежащая в ее основе структура мозга показали низкую наследуемость и были сильно обусловлены факторами среды.

Экспериментальный дизайн

Исследователи использовали частичный подмен птенцов: половину яиц в гнезде обменивали, делая их "яйцами кукушки". Таким образом, половина птенцов воспитывалась генетическими родителями, а другая половина — приемными. Дополнительно изменяли доступность пищи, смешивая семена с шелухой, что заставляло родителей тратить больше времени на поиск корма. Когда самцы-потомки достигли взрослого возраста (100 дней), ученые записали их песни и проанализировали нейроанатомию.

Результаты

• Песня: Наследуемость большинства характеристик песни была низкой, за исключением количества слогов и максимальной частоты. Доля уникальных слогов в песнях сыновей в основном определялась общей средой воспитания, включая песню приемного отца, причем эта зависимость менялась в зависимости от доступности пищи.
• Мозг: Наследуемость параметров мозга была очень низкой и сильно контролировалась средой. Например, формирование четкой связи между массой мозга и генотипом предотвращается варьированием качества среды.

Этот результат оказался неожиданным, поскольку предыдущие исследования обнаруживали высокую наследуемость системы вокального контроля в мозге певчих птиц, но не учитывали вариации среды воспитания.

Ключевой вывод: Высокая гибкость в ответ на условия среды может поддерживать генетическую вариацию и влиять на обучение пению и развитие мозга.