Группа американских исследователей искала нервные клетки, отвечающие за поведенческое подкрепление у мух. Ученые нашли пару нейронов, которые очень сильно возбуждаются, но только у самок — у самцов их не было. При ближайшем рассмотрении оказалось, что эти клетки активируются после завершения полового акта и посылают в мозг сигнал о том, что нового партнера искать уже не нужно. Такие нейроны делают это вне зависимости от фертильности самца, то есть реагируют не на сперму, а на какие-то другие эффекты от спаривания.
Спаривающиеся плодовые мушки Drosophila melanogaster
© Image Editor
В дикой природе плодовая мушка может произвести на свет потомство сразу от нескольких отцов (и в этом она не одинока, то же происходит и у пчел). Эта ситуация невыгодна самцам, поэтому в состав их спермы входят вещества, блокирующие половое поведение. Под действием этих веществ в течение недели после спаривания самка ведет себя «скромно», и сперматозоиды ее последнего партнера ни с кем не конкурируют.
Но ученые из США и Канады обнаружили и другой механизм, с помощью которого самка «помнит» о недавнем спаривании. Как рассказала автор исследования Ульрике Хеберлен, это получилось случайно. Ученые искали нейронные контуры, которые отвечают за поведенческое подкрепление у мух, и нашли в спинном мозге пару клеток, которые работали особенно активно. Правда, встречались они только у самок.
Исследователи предположили, что загадочные нейроны должны быть как-то связаны с половыми функциями. Например, они могли бы отвечать за вознаграждение при успешном спаривании. Чтобы проверить это, ученые заставляли самок спариваться со стерильными самцами. Несмотря на отсутствие спермы и, соответственно, блокирующих веществ, самки после полового акта все равно переставали искать новых партнеров.
Во втором эксперименте исследователи заблокировали работу новых нейронов. Этого оказалось достаточно, чтобы самки продолжили искать самцов сразу после того, как спаривание заканчивалось. При этом искусственная стимуляция нейронов, напротив, отбила желание искать партнеров даже у девственных самок.
Новый механизм «ощущения» спаривания существенно отличается от предыдущего. Во-первых, он не зависит от наличия спермы, то есть не позволяет оценить непосредственную эффективность полового акта. Во-вторых, он работает быстрее, но быстрее и ослабевает. В-третьих, пока не ясно, какой именно параметр мухи считают показателем успешности спаривания. Новые нейроны не реагируют ни на запах партнера, ни на звук его ухаживания. Зато, судя по всему, они активируются механическим растяжением. В таком случае мерилом успеха может быть правильное расположение тел самца и самки в ходе полового акта.
Наконец, исследователям предстоит выяснить, связана ли их находка с изначальной целью работы, то есть является ли спаривание подкреплением для самок дрозофилы.
Ученые полагают, что открытый ими способ индукции «верности» с помощью чувствительных нейронов мог эволюционно предшествовать механизму с использованием белков в семенной жидкости, поскольку не у всех беспозвоночных эти белки есть.
К тому же новый способ выгоден не только самцам, но и самкам. Он никак не позволяет самцу регулировать свое отцовство, зато помогает самке экономить силы и не тратить их на поиск нового партнера, если спаривание с предыдущим оказалось успешным.
Источник: chrdk.ru
