На примере поведения мышей показано, как болезненное недомогание, вызванное инъекцией бактериального токсина, изменяет энергетические затраты на борьбу за место в общественной иерархии. Оказалось, что приболевшие доминирующие особи тратят больше своей энергии на каждый конфликтный акт, чем подчиненные – даже при уже сложившихся иерархических отношениях.
Общественная жизнь многих грызунов полна жестоких конфликтов и безжалостной борьбы за власть. Фото с сайта http://i16.photobucket.com
Экологическая иммунология – сравнительно молодое направление исследований, которому стали уделять заметное внимание лишь в 90-е годы прошлого века. Одной из тем этих исследований является «цена» устойчивости к болезням в общем комплексе взаимосвязанных адаптаций. Ресурсы организма не безграничны, и их приходится бережно распределять между важнейшими жизненными потребностями: защитой от болезней, размножением, борьбой за положение в общественной иерархии и т.д. Повысить эффективность выполнения одной из этих функций животные обычно могут лишь ценой уменьшения количества ресурсов, выделяемых на другие цели. Примеры подобных «энергетических компромиссов» рассматриваются в ряде статей, опубликованных ранее в Журнале общей биологии (см. синопсисы: Владение земельной собственностью снижает плодовитость ; Иммунная защита дыхательных путей у самцов усиливается от запаха самок ; Подземная жизнь требует экономии ).
При заболевании животных прежде всего включается
неспецифический врожденный иммунитет. В организме выделяются цитокины , которые запускают эффекты «синдрома болезни»: повышение температуры, снижение аппетита, подвижности, агрессивности, половых влечений и общую потерю «радости жизни».
Активация неспецифического иммунитета приводит к общему снижению энергозатрат и падению двигательной активности у животных, но при этом каждое отдельное действие (или «условная единица активности») становится более энергоемкой.
Работа, проведенная
М. П. Мошкиным и его коллегами из
Института систематики и экологии животных СО РАН , имела целью найти ответ на вопрос: влияет ли активизация неспецифического иммунитета на энергетические затраты при установлении социальной иерархии у мышей?
Развитие неспецифической иммунной реакции у подопытных мышей вызывали инъекциями липополисахарида (ЛПC) – структурного компонента мембран грамотрицательных бактерий.
Эксперимент ставили на самцах мышей приблизительно одинакового возраста и размера. В начале эксперимента, до введения ЛПС, мышей попарно ссаживали на некоторое время в пластиковые клетки для установления между ними отношений доминант/подчиненный. Позже повторно ссаживали тех же партнеров: после введения ЛПС обоим самцам, либо только одному из них (сопернику и контрольной группе вместо ЛПС вводили физиологический раствор). Повышение энергозатрат измеряли по увеличению СO2 в клетках, где содержались подопытные мыши. Конструкция клетки позволяла измерить суммарное выделение СO2 обоими самцами или, временно разделив клетку перегородкой, определить энергозатраты каждого из самцов в отдельности.
За активностью животных наблюдали как до, так и во время теста. Действия мышей разделяли на конфликтные
(агонистические ): атака, преследование, защита, убегание и т.д., и нейтральные (неагонистические): исследовательские стойки, взаимное обнюхивание.
Энергообмен увеличивался у всех мышей, как только они оказывались на одной территории. При всех вариантах повторного ссаживания партнеров лидер, завоевавший это звание в первом тесте, сохранял его за собой и во втором – даже несмотря на скверное самочувствие.
Во время повторного ссаживания у контрольных мышей число драк существенно уменьшалось, а нейтральная активность оставалась прежней. При установившихся уже социальных статусах контрольные самцы-доминанты волновались и тратили энергии меньше, чем в первый раз при выяснении отношений. Подчиненные же самцы расходовали энергии больше доминантных и в первом, и во втором тестах: оборонительное поведение у здоровых мышей было более энергоемким.
При введении ЛПС подчиненному животному конфликтное поведение сохранялось практически на контрольном уровне: в роли забияк с той же частотой выступали вполне здоровые доминанты, а подчиненные, хоть и хворые, просто вынуждены были отмахиваться. Зато количество драк падало при инъекциях ЛПС обоим партнерам или только доминантному самцу: агонистическая активность инъецированного доминанта уменьшалась, а подчиненный самец, чье поведение во многом определялось реакциями на агрессию со стороны более сильного соперника, и в здоровом и в больном состоянии не развязывал конфликта, дабы избежать перспективы быть вновь побитым.
Количество неагонистических актов в разных опытах статистически не отличалось.
Затраты энергии при повторном ссаживании увеличивались у доминантов, которым ввели ЛПС, а у подчиненных, напротив, отмечалось уменьшение энергетической реакции на социальный конфликт.
Если пересчитать энергозатраты мышей, находящихся под действием ЛПС, на один конфликтный акт, то получается, что доминантный самец, у которого расход энергии при вторичном ссаживании возрастает, а число конфликтов падает – платит за каждый единичный конфликт дороже. Больные мыши вынуждены расходовать энергию и на борьбу с инфекцией, и на отстаивание своего лидерства. «Скорее всего, повышение энергетического ответа на ссаживание обусловлено синергизмом в действии механизмов неспецифического иммунного ответа и нейроэндокринных механизмов, сопровождающих агонистическое поведение, в частности стрессовых реакций, неизбежных при социальном конфликте», – делают вывод ученые.
Ссылка на источник