Мухи массового поражения

Все животные, кроме человека, лишены возможности махать кулаками, хотя их арсенал представлен зачастую более грозными «аргументами» – клювами, клыками, копытами, клешнями и прочим – для доказательства своей правоты.

Как ни странно, внутривидовые «дискуссии», в которых приходится прибегать к упомянутым доводам, возникают не только в человеческом сообществе. Причины в большинстве своем те же: борьба за самку, территорию и пищу. Хотя иногда проявления агрессии возникают «на ровном месте». Последняя способность долгое время культивировалась любителями собачьих и петушиных боев, а в последнее время стала прекрасной моделью для изучения механизмов и причин человеческого поведения.

И Жао и его коллеги из Пекинского университета выяснили причины злости у ещё более мелкого представителя фауны – плодовой мушки дрозофилы.

У млекопитающих социальная агрессия определяется балансом адреналина и половых гормонов, у некоторых контролируемым и корой больших полушарий. В случае с членистоногими, развивающимися по своему, независимому пути, механизмы немного другие.

В их нервной системе роль нейромедиатора норадреналина, опосредующего передачу возбуждения от одной клетки к другой, выполняет так называемый октопамин, входящий в тот же класс биологических веществ.

Как выяснили Жао и соавторы публикации в Nature Neuroscience, именно чувствительные к нему нейроны и отвечают за воинственность настроений мушек. Подобного рода поведение как самцов, так и самок впервые было замечено аж в 1915 году, когда генетики только приступали к расшифровке тайн наследственности и изменчивости.

Интерес китайских ученых к агрессии насекомых вполне понятен:

тысячу лет назад, во времена династии Сун, сверчки из садков перекочевали на «боевые ринги».

И, хотя в Поднебесной до сих пор действует строжайший запрет на организацию подобных мероприятий, регулярно появляются сообщения о пойманных букмекерах и ценителях древнего, но весьма оригинального боевого искусства.

Крошечные по сравнению со сверчками дрозофилы гораздо спокойней, но и здесь ученые нашли способ столкнуть их лбами. Оказалось, достаточно сделать отверстие «кормушки» диаметром в 4–5 длин тела мушек, как самцы, да впрочем, и самки начали регулярно нападать друг на друга.

Ученые закономерно предположили, что за это ответствен аналогичный норадреналину октопамин,

а точнее, чувствительные к нему нейроны, рассеянные по всему «головному мозгу» мушек, если так можно назвать несколько крупных нервных узлов, которые хотя и устроены проще, чем у зверей, но обеспечивают не менее сложное социальное поведение. Жао, уже не первый год занимающийся нейрофизиологией, знал, что всего лишь 70–100 октопаминэргических нейронов, рассеянных по всей нервной системе мушек, участвуют в половом поведении и обучении. В агрессии из них, как выяснили авторы эксперимента, играет роль меньше десятка.

Для того чтобы уточнить эффект вещества, кстати, впервые выделенного из тканей осьминога и названного соответственным образом, ученые прибегли к генетике, благо дрозофила до сих пор остается одним из основных модельных организмов. Жао и его коллеги «выключили» работу фермента тирамин-бета-гидроксилазы, ответственного за образование октопамина из тирозина.

Полученные «мутанты» ничем не отличались от своих собратьев, за исключением цвета глаз и агрессивности. Сложные перемещения, реакции обоняния, даже половые предпочтения, на которые у мушек так легко повлиять, остались без изменений.

Вот только боеспособность снизилась.

«Мутанты» перестали выступать в роли активных задир, но продолжали «провоцировать» полноценных мушек. Если стычки в паре «мутант» – нормальный все-таки происходили, то победа чаще оставалась за обычными мушками.

То есть октопамин влияет не только на агрессивность, но и на страсть к победе. Это вполне логично, ведь в нашем организме адреналин и норадреналин участвуют одновременно и в «чувстве» агрессии, и в подготовке организма к стрессовой ситуации. А эксперты по боям сверчков частично могли предположить это еще до зарождения всей европейской науки: подбрасывание сверчка перед боем значительно увеличивает его шансы и, как позже выяснили ученые, концентрацию октопамина в нервных узлах.

В эксперименте Жао увеличение концентрации октопамина или фермента, его продуцирующего, неизбежно приводило к усилению агрессивности – частоте и «жестокости» нападений одной особи на другую. Такие же наклонности восстанавливались и у «дефектных» мушек, стоило ввести им заветную молекулу.

Необъясненным остался феномен «чувства группы».

По мере увеличения количества особей рядом с кормушкой резко снижались и эффекты октопамина, и число актов нападения. Какими биохимическими процессами вызвана эта загадка природы – осталось за рамками исследования.

Авторы не уточнили, планируют ли они создавать боевых мушек и устраивали ли они тотализатор во время исследований. Зато Жао отдельно подчеркнул, что обнаруженные ими процессы подчеркивают единство биологических процессов в природе, даже если за это отвечают разные молекулы. У человека, кстати, октопамин в малых концентрациях тоже встречается, но его роль пока остается неизученной.