Потомство червей-мутантов пострадало от гастрономического секс-эксперимента

При поиске сексуального партнера мозг самцов подавляет интерес к еде — к такому выводу американские ученые пришли, изучив поведение нематод Caenorhabditis elegans. О различиях в работе мозга у представителей обоих полов рассказывается в журнале Current Biology, а кратко об исследовании сообщает пресс-релиз Рочестерского университета.

С. elegans являются одним из основных модельных организмов в биологии, прежде всего в нейрофизиологических исследованиях (благодаря простоте своей нервной системы). Авторы статьи работали с парой нейронов AWA, управляющей обонянием червей, — наряду со вкусом и запахом, это важнейший фактор, помогающий животным ориентироваться в окружающей среде, уходить от опасности, искать пищу и половых партнеров.

У С. elegans два пола — самцы и гермафродиты, которые являются самками, приобретшими способность к сперматогенезу. Ранее ученые заметили, что, если поместить червей около источника пищи, то гермафродиты останутся там, а самцы скоро уйдут — видимо, на поиски партнера. В рамках нового исследования выяснилось, что хеморецепторы в AWA зависят от пола обладателя нейронов. В организме гермафродитов вырабатывается гораздо больше рецепторов ODR-10, что делает их более чувствительными к запаху пищи. У самцов же активность ODR-10 подскакивает лишь во время голода, что временно концентрирует их внимание на поиске пропитания.

В ходе экспериментов биологи поместили гермафродитов в центр чашки Петри, около источника пищи (там они и остались), а самцов — по периметру, рядом со своими индивидуальными «кусочками». Более того, между ними и потенциальными партнерами-гермафродитами поместили дополнительный барьер: круг из пищевых ресурсов. Самцов разбили на две группы: нормальных и генетически модифицированных на повышенную экспрессию ODR-10. Обычные нематоды отползли от источников пищи и целенаправленно двигались к центру чашки, где они спаривались с гермафродитами. Червям-мутантам же это оказалось гораздо сложнее, и в итоге их потомство оказалось меньше в десять раз. Ученые предположили, что причиной такой репродуктивной инертности стал повышенный интерес к еде.

Во втором эксперименте исследователи подавили экспрессию ODR-10 у гермафродитов, из-за чего те стали вести себя как нормальные самцы и быстро отползли от источника пищи. «Настраивая свойства одного лишь гена, мы смогли изменить поведение животных. Итак, особенности экспрессии генов оказывают воздействие на различия в поведении между мужским и женским полом», — заявил автор статьи Дуглас Портмэн (Douglas Portman).