Генетическая связь пищевого поведения и расселения животных

Новое исследование Университета Торонто в Скарборо показывает, что расселение животных зависит от гена, связанного с пищевым поведением и поиском пищи.

Исследование, проведённое профессором Марком Фитцпатриком и аспирантом Алланом Эдельспарре, — одно из первых, направленных на функциональное понимание того, как гены могут влиять на склонность к расселению в природе.

Используя плодовых мушек (Drosophila melanogaster), учёные наблюдали, как два разных типа поиска пищи — «сидячие» (sitter) и «бродячие» (rover) мухи — перемещаются на большие расстояния в природе. Они обнаружили, что «бродячие» мухи, которые являются очень активными фуражирами на стадии личинки, расселялись дальше и чаще, чем «сидячие» мухи, которые менее активны в поиске пищи.

«Удивительно, что мы смогли наблюдать как в природе, так и в лаборатории систему, которая связывает их пищевую активность в личиночной стадии и расстояние расселения во взрослой стадии с уровнем гена foraging в их мозге», — говорит Фитцпатрик.

В лаборатории исследователи также подтвердили влияние гена foraging на расселение, искусственно повысив его уровень у «сидячих» мух, что заставило их расселяться как «бродячих».

Работы по изучению склонности к расселению у разных животных сходятся на том, что этот процесс не случаен.

«Некоторые особи, по-видимому, обладают большей врождённой склонностью к расселению, чем другие», — говорит Эдельспарре.

Как и у людей, у животных есть «личности», включая застенчивость, агрессивность и общительность. Особи со схожими личностными чертами часто демонстрируют несколько связанных форм поведения, и авторы предполагают, что это может объяснять связь между питанием, поиском пищи и расселением.

Результаты могут также пролить свет на связь между питанием и расселением у других животных. Например, расселяющиеся голые землекопы и ящерицы являются более активными едоками. Фитцпатрик и Эдельспарре также ссылаются на исследования химических сигнатур и стоматологических записей ранних людей. В то время как химические изотопы и износ зубов у большинства образцов указывали на локальное питание и проживание, у нескольких образцов были изотопы из совершенно других мест обитания, что говорит о возможной иммиграции издалека. Остаётся неизвестным, играет ли ген foraging роль в их склонности к расселению.

Способность предсказывать различия в склонности к расселению может повлиять на то, как мы создаём и поддерживаем природные коридоры для угрожаемых видов или как останавливаем распространение инвазивных видов, таких как кругляк, изумрудная узкотелая златка или азиатский усач, добавляет Фитцпатрик.

«Мы находимся на захватывающем критическом этапе, когда работа над генами и геномами сливается с обширными исследованиями поведенческих личностей и экологии перемещения животных», — говорит он.

Исследование уже доступно онлайн и будет опубликовано в ближайшем выпуске журнала Ecology Letters.