Научно-образовательный центр Science Idea 

Исследовательское поведение является одной из фундаментальных черт животных, что, помимо прочего, влияет на вероятность их выживания. Например, любопытные особи могут заселять необычные участки среды обитания по сравнению с более осторожными сородичами. Однако при этом они подвергают себя большему риску быть обнаруженными и съеденными, сообщает Базельский университет.

Исследование опубликовано в журнале Science.

Цихлиды африканского озера Танганьика отличаются необычайным разнообразием форм, рациона, мест обитания и окраски. Это позволяет им занимать различные экологические ниши и, следовательно, меньше конкурировать друг с другом. Учёные давно подозревали, что любопытство также является движущей силой в формировании новых видов и, следовательно, биоразнообразия. Исследовательская группа под руководством профессора Вальтера Зальцбургера из Базельского университета на примере чрезвычайно разнообразных цихлид озера Танганьика изучает роль поведенческих различий в адаптации к различным экологическим нишам.

В течение 9 месяцев автор исследования доктор Каролин Зоммер-Трембо регистрировала «любопытство» 57 различных видов цихлид на южном берегу озера Танганьика в Замбии. Для этого зоолог сделала видеозаписи того, как 700 особей, пойманных в озере, вели себя в новой среде в виде больших экспериментальных прудов. Затем она выпустила животных обратно в дикую природу.

Вернувшись в Базель, Зоммер-Трембо использовала эти видеозаписи, чтобы определить, какие участки экспериментального пруда каждая рыба исследовала в течение 15 минут. «Между видами цихлид наблюдались значительные различия в исследовательском поведении, которые подтвердились и в лабораторных условиях», — говорит эволюционный биолог. Детальный анализ данных выявил сильную корреляцию между поведением, средой обитания и формой тела соответствующих видов. Например, особи, живущие у берегов и имеющие объемную форму тела, более любопытны, чем вытянутые виды, живущие в открытой воде. Это возвращает внимание к поведению животных как движущей силе ключевых эволюционных процессов.

Чтобы изучить генетическую основу наблюдаемых поведенческих различий у цихлид, исследовательская группа разработала новый метод анализа существующих геномов, который позволил сравнить данные по разным видам.

Используя новый метод, учёные выявили генетический вариант в геноме цихлид, который показал почти идеальную корреляцию с исследовательским поведением: виды с буквой «Т»в конкретной позиции в ДНК любопытны, в то время как виды с буквой «С» менее исследовательские.

Когда ученые использовали «генетические ножницы» CRISPR-Cas9, чтобы вызвать целевые мутации в соответствующей области генома, поведение рыб изменилось — они стали более любопытными. Более того, команда смогла использовать искусственный интеллект и информацию о генетическом варианте, строении тела и среде обитания, чтобы предсказать поведение цихлид.

Выявленный генетический вариант расположен в непосредственной близости от гена cacng5b, который проявляет активность в мозге. Это «рыбья» версия гена, который встречается и у других позвоночных. Например, человеческий вариант связан с психиатрическими заболеваниями, такими как шизофрения и биполярные расстройства, которые, в свою очередь, могут коррелировать с расстройствами личности.

«Нас интересует, как черты личности могут влиять на механизмы биоразнообразия в животном мире. Но кто знает, возможно, в конечном итоге мы узнаем что-то и об основах нашей собственной личности», — говорит Соммер-Трембо.

[Фото: University of Basel, Adrian Indermaur]

Информация взята с портала «Научная Россия» (https://scientificrussia.ru/)