Учёные исследуют эволюцию гормонов

Новые методы исследований животных в дикой природе помогают учёным проверять давние идеи о роли гормонов в выживании. Об этом заявила профессор биологии Джан Рэндалл на ежегодном собрании Американской ассоциации содействия развитию науки.

Рэндалл описала развитие неинвазивных методов, таких как отслеживание млекопитающих для сбора фекалий. Чувствительные тесты позволяют исследовать гормоны в экскрементах, чтобы составить более полную картину взаимосвязей между поведением, социальными системами и функцией гормонов у млекопитающих в дикой природе.

"Ранее большая часть информации о гормонах поступала от ограниченного набора моделей, таких как лабораторные крысы и мыши. Этот неинвазивный метод позволяет нам совершенно по-новому задавать эволюционные, физиологические вопросы о животных в дикой природе".

Хотя большая часть недавних полевых исследований проводилась на грызунах, учёные начинают работать с китами, хищниками и другими млекопитающими. Рэндалл подчеркнула важность проверки лабораторных данных в полевых условиях.

"Мы видим видоспецифичную адаптацию систем контроля, поэтому мы должны пересмотреть наши эволюционные модели гормонов. По мере новых открытий в полевых условиях мы можем обнаружить множество необычных адаптаций, важных для размножения и выживания".

В конце 1970-х годов исследования были ограничены забором гормонов из крови или отловом животных в дикой природе. Эти методы часто давали образцы, "загрязнённые" повышенным уровнем гормонов стресса из-за контакта с исследователями. Если же можно идентифицировать конкретное животное, оставившее фекалии в природе, можно лучше понять эффекты социального стресса и выживания.

"Нам нужен конкретный образец и социальный контекст, чтобы понять, что происходит на гормональном уровне".

Исследование социального стресса у грызунов

Для изучения стресса в естественных популяциях Рэндалл в течение шести лет собирала фекалии:

• Большой песчанки (Rhombomys opimus) в Узбекистане — высокосоциальных грызунов, живущих в сообществах высокой плотности. Некоторые самцы жили с шестью самками и их потомством.
• Гигантского кенгурового прыгуна (Dipodomys ingens) в Калифорнии.

Исследование показало, что самцы песчанок испытывали стресс в больших семейных группах, но внешние факторы, такие как засуха, влияли на выживание сильнее, чем стресс.

Неожиданные гормональные циклы

Рэндалл и её аспирантка Джулия Барфилд собрали фекальные образцы у гигантских кенгуровых прыгунов в период размножения и вне его. Они обнаружили значительно более высокий уровень тестостерона в летний нерепродуктивный сезон, чем в сезон размножения, как у самцов, так и у самок. Этот результат противоречит предыдущим лабораторным исследованиям.

По словам Рэндалл, это открытие иллюстрирует гибкость гормональных систем контроля и важность их изучения в диких популяциях.