Ген может определять, станут ли отцы 'хорошими' или 'плохими': открытие биологов

США - Информационное агентство Эхбари

Ген может определять, станут ли отцы 'хорошими' или 'плохими': открытие биологов

В ходе новаторского исследования, которое может изменить наше понимание родительского поведения, ученые из Принстонского университета выявили ген, который, по-видимому, играет значительную роль в определении того, будут ли отцы проявлять заботу или пренебрежение по отношению к своему потомству. Работа, опубликованная в престижном журнале Nature, использовала африканскую полосатую мышь (Rhabdomys pumilio) в качестве модельного организма для изучения сложных механизмов, лежащих в основе отцовской заботы у млекопитающих, включая человека.

Подавляющее большинство млекопитающих, по оценкам, более 95% из почти 6000 известных видов, полагаются почти исключительно на матерей для вынашивания, рождения и воспитания потомства. Однако даже в тех случаях, когда отцы участвуют в уходе за потомством, их поведение может быть крайне изменчивым, варьируясь от внимательного и защитного до агрессивного или безразличного. Этот широкий спектр отцовского участия давно ставил в тупик биологов-эволюционистов.

Африканская полосатая мышь представляет уникальную возможность для изучения этих вариаций. У самцов полосатых мышей наблюдается разнообразный спектр реакций на их детенышей. Некоторые отцы тщательно ухаживают за своими детенышами и обеспечивают им тепло, в то время как другие могут игнорировать или даже причинять вред более слабым детенышам в помете. Эта выраженная вариативность делает вид идеальным объектом для исследования биологических основ отцовского поведения.

С помощью передовых методов нейровизуализации исследовательская группа регистрировала нейронную активность в медиальной преоптической области (MPOA) мозга самцов полосатых мышей в различных условиях, как с детенышами, так и без них. Они наблюдали постоянное увеличение активности MPOA при контакте самцов с молодыми мышами. Важно отметить, что интенсивность этого нейронного всплеска напрямую коррелировала с поведением отца: более высокая активность была связана с заботливыми действиями, тогда как более низкая активность соответствовала пренебрежению или агрессивным реакциям.

Хотя связь MPOA с родительством отмечалась и в предыдущих исследованиях, работы в основном фокусировались на его роли у самок после родов. Новое исследование подчеркивает его значимость у самцов, предполагая, что способность к заботе не зависит исключительно от опыта отцовства как такового, а от врожденной реактивности мозга. "Самцы-холостяки могут быть так же способны к заботе, как и опытные отцы", – заявил Форрест Роджерс, нейробиолог и соавтор исследования, подчеркнув, что потенциал мозга к заботе не является исключительной прерогативой отцов.

Кроме того, исследование выявило еще один критический фактор: ген Agouti. Удивительно, но отцы, проявляющие более заботливое поведение, последовательно демонстрировали более низкие уровни гена Agouti. Этот ген традиционно известен своей ролью в метаболизме и пигментации кожи, и его связь с регуляцией отцовской заботы ранее не была установлена.

Заинтригованные этой новой связью, исследователи стремились понять, как условия окружающей среды влияют на экспрессию гена Agouti в MPOA. Вопреки первоначальным предположениям, они обнаружили, что одинокие самцы имели более низкие уровни Agouti по сравнению с самцами, живущими в социальных группах. Более того, повышенные уровни Agouti, по-видимому, подавляли нейронную активность в MPOA.

Для подтверждения этих наблюдений команда экспериментально увеличила уровни Agouti у самцов мышей с помощью генной терапии. Это вмешательство привело к заметному снижению родительского интереса у ранее заботливых самцов, причем некоторые даже проявляли агрессивное поведение по отношению к детенышам. В качестве противодействия исследователи затем переместили некоторых из этих самцов из условий группового проживания в одиночные. Это изменение окружающей среды естественным образом снизило их уровни Agouti, вновь пробудив интерес к детенышам.

Эти результаты позволяют предположить, что ген Agouti может функционировать как эволюционный механизм, позволяющий животным интегрировать экологические сигналы, такие как социальная конкуренция или плотность популяции, и регулировать баланс между самосохранением и инвестициями в потомство. "Наши результаты указывают на Agouti как на потенциальный эволюционный механизм, который позволяет животным интегрировать информацию об окружающей среде... и регулировать баланс между самосохранением и инвестициями в потомство", – добавила соавтор исследования, нейробиолог Кэтрин Пенья.

Исследовательская группа, включая Форреста и Пенью, планирует далее изучать конкретные факторы окружающей среды, влияющие на уровни Agouti у млекопитающих, таких как полосатые мыши и люди. Однако они предостерегают от упрощения родительского поведения на основе этих выводов. Их конечная цель – помочь другим исследователям выявить факторы, которые могут способствовать повышенному риску отцовского пренебрежения или жестокого обращения, подчеркивая, что родительство – это сложная черта. "Родительство – это сложная черта. Мы не предполагаем, что вы можете принять таблетку, чтобы стать лучшим родителем, или что трудности в родительстве отражают какой-либо молекулярный дефицит", – заключила Пенья.

Информационное агентство Эхбари