Поиск по сайту




Пишите нам: info@ethology.ru

Follow etholog on Twitter

Система Orphus

Новости
Библиотека
Видео
Разное
Кросс-культурный метод
Старые форумы
Рекомендуем
Не в тему

18 февраля 2019 года (понедельник) в 19:30
В центре "Архэ-Лайт" (Москва)

Состоится лекция «Инстинкты человека»

Подробности

Все | Индивидуальное поведение | Общественное поведение | Общие теоретические основы этологии | Половое поведение


список статей


Стресс по наследству
М Попов
Обсуждение [0]

Я человек сильных страстей. Я весь в отца, такая же чувственная натура.
Герберт Уэллс
Бэлпингтон Блэпский

Они плохо запоминают информацию, поэтому учатся хуже сверстников. Небольшой излишек веса не мешает им быть непоседами. Они не считаются с чужими интересами и готовы идти по головам. Еще несколько штрихов, и детский психолог узнает портрет ADHD — синдрома гиперактивности и дефицита внимания, который диагностируется в развитых странах у 5-10% младших школьников. Перед психологом придется извиниться — речь не о человеческих детях, а о куриных. У гиперактивного цыпленка по сравнению с нормальным меняется даже работа генов в клетках его головного мозга. А все потому, что его маме-курице и папе-петуху, которых он никогда в жизни не видел, случилось в жизни перенести небольшой стресс*.

ВОЛНУЮЩЕЕ НЕПОСТОЯНСТВО

Профессор Пер Йенсен рассказывает, что на опыты с курами его вдохновили сорокалетней давности эксперименты по одомашниванию лисиц, проводившиеся советским генетиком Беляевым, с 1959 по 1985 г. возглавлявшим новосибирский Институт цитологии и генетики. Йенсен специализируется на и без того уже домашних курах, но цель та же: найти, как «одомашненное» поведение регулируется на генетическом уровне — в частности, как домашние животные адаптируются к стрессам. Порой на таких частностях делаются открытия, которые выходят далеко за рамки курятника.

Чтобы организовать птицам несмертельный стресс, Йенсен и его коллеги полностью поломали им режим дня и ночи. Сутки при искусственном освещении могли длиться и 6, и 16, и 48 часов. Лишившись привычного ритма, птицы распереживались не на шутку. Они не могли предсказать, когда им нужно кормиться, а когда садиться на насест и готовиться ко сну. После адаптации со стрессом в итоге справились — и выглядели хорошо, и почти не потеряли в весе.

Собрав куриные мозги, ученые обнаружили, что нерегулярная жизнь изменила работу по меньшей мере трех десятков генов в гипофизе и гипоталамусе. Такие изменения, с помощью которых организмы привыкают к надолго изменившимся условиям среды, называют эпигенетическими. Одни гены в результате начинают работать интенсивнее, работа других, наоборот, тормозится.

Изменения в мозге отразились и на поведении птиц, и на их способности учиться. Помещая кормушку в один и тот же рукав T-образного лабиринта, исследователи смотрели, за сколько попыток куры запомнят, где искать еду. С десятой попытки это научились делать 80% птиц из контрольной группы — те, что жили с нормальным световым днем. За столько же попыток расположение еды смогли запомнить только 40% птиц, которые адаптировались к стрессу. Стандартная реакция на стресс ничуть не удивила исследователей. Поразительным оказалось другое: когда куры снеслись и из яиц в инкубаторе вылупились цыплята, у них обнаружились те же самые изменения, что и у родителей.

Потомки птиц из обеих групп — и контрольной, и стрессовой — воспитывались в абсолютно одинаковых условиях. Но разница в интеллекте присутствовала: они унаследовали изменения от родителей. С восьмой попытки расположение еды запоминали 80% потомков кур из контрольной группы и только 50% тех, чьи родители жили в состоянии стресса. По куриным меркам они оказались не только тупыми, но еще и наглыми: оттесняли от узкой кормушки цыплят — потомков контрольной группы. Неудивительно, что и весили они больше.

КАК КУРИЦА ЯЙЦА УЧИТ

Йенсен не может сказать точно, почему адаптация к стрессу передается по наследству. Сегодня у него есть две гипотезы. Изменившийся гормональный фон несушек мог как-то повлиять на внутреннюю среду яйца. Поэтому первым делом Йенсен и коллеги измерили содержание в яйцах главного куриного гормона стресса — кортикостерона. Никаких изменений по сравнению с контрольной группой. «Возможно, на развитие зародыша повлияли другие факторы. Сейчас мы проверяем содержание тестостерона, андростерона и прочих гормонов», — рассказывает ученый. Гораздо интереснее вторая гипотеза: цыплята получали от своих родителей гены, которые у них изменились под воздействием стресса.

В этом случае оказывается, что великий натуралист XIX в. Жан Батист Ламарк, допускавший наследование приобретенных признаков, был по крайней мере отчасти прав. Жирафы все время тянут шею за высокими листьями, учил Ламарк, шея тренируется, крепнет и немного вытягивается. Потомство такого животного от рождения получит чуть более длинную шею. Чарлз Дарвин, постулировавший естественный отбор, от этой идеи Ламарка не отказался и даже развил ее. По дарвиновской теории пангенеза, в клетках организма образуются мелкие частицы — геммулы. Они разносятся кровью по организму, проникают в половые клетки и передают туда информацию о приобретенных признаках. Эту теорию разрушил немецкий ученый Август Вейсман, который из поколения в поколение обрубал хвосты крысам — что, однако, не приводило к рождению бесхвостых крысят.

Сегодня генетики уже не так категорично относятся к теории дарвиновского пангенеза, как несколько десятилетий назад, а в чем-то находят ее провидческой. Найдены конкретные механизмы, при помощи которых генетический материал половых клеток может подвергаться вмешательству извне.

«Здравый смысл говорит, что эпигенетические изменения могут передаваться через яйцеклетку. Но генетическая экспрессия у цыплят странным образом больше напоминает ту, которая наблюдается у их отцов, чем ту, что присутствует у матерей. В будущих экспериментах мы обязательно исследуем вопрос, может ли эпигенетический эффект передаваться через сперматозоиды», — делится размышлениями Йенсен.

Как исследователь одомашнивания животных он гордится еще одним результатом: параллельно с домашними курами породы белый леггорн те же испытания стрессом проходили их дикие предки — дикие банкивские куры. Эти птицы обитают в индийских джунглях и похожи на современных бурых домашних кур, только раза в полтора меньше по размеру и раза в два — по весу. В первом поколении дикие куры адаптировались к стрессу точно так же, как и домашние. Те же перемены и в поведении, и в тканях мозга. Но в следующее поколение у банкивских кур изменения, в отличие от домашних белых леггорнов, не перешли. Следовательно, делает вывод Йенсен, в процессе приручения отбирались те животные, у которых приобретенные признаки — например, черты характера — лучше передаются по наследству.

Сейчас шведские и норвежские ученые пытаются проследить, передаются ли изменения в поведении и генах из второго куриного поколения в третье. «Мы не сделали этого с самого начала, потому что извели всех птиц на мозги», — признается Йенсен. Результатов он ждет с волнением, но заранее боится, что эпигенетические изменения будут смыты жизнью в правильном ритме и не перейдут к курицыным внукам.

У человека, если верить исследованиям Маркуса Пембри, профессора из Университетского колледжа в Лондоне, на пути от дедов к внукам эти изменения не смываются.

И ЛЮДИ ТОЖЕ

Эпигенетическая информация может наследоваться, подтверждает Эрик Ричардс, профессор Вашингтонского университета в Сент-Луисе, один из самых известных специалистов по эпигенезу и автор исчерпывающего обзора в Nature Reviews Genetics**. «Самый трудный вопрос — может ли стресс направленно влиять на эпигенетическую информацию. Чаще всего через поколения она передается случайным образом — передаются, например, изменения, которые случились сами по себе и неизвестно почему. Связь стресса с эпигенетикой если и есть, то крайне слаба», — констатирует Ричардс.

Пембри и его коллеги из Великобритании и Швеции уверены, что у человека эта связь работает***. Они установили, что на здоровье детей влияют некоторые факты из жизни их родителей, бабок и дедов. Вооружившись данными европейского лонгитюдного исследования ALSPAC, ученые проследили, как влияет на здоровье ребенка курение родителей в годы их юности. Нашлась единственная статистически значимая связь — между курением отцов в возрасте 9-11 лет и весом их сыновей (но не дочерей). Сыновья, как цыплята Йенсена, весили значительно больше нормы, если их отцы в детстве травили свой организм никотином. От того, курила ли в детстве мать, вес ребенка не зависел. Пембри полагает, что причина такого эффекта — изменения в Y-хромосоме, которые произошли под воздействием внешней среды и удержались в процессе сперматогенеза.

Этот результат подтверждают и предыдущие исследования Пембри. Взяв демографические записи 1890-1920 гг. из северной Швеции, он показал, что, если в детстве дед пережил голодные годы, это скажется на здоровье его внуков. А если в детстве недоедала бабка — на здоровье внучек. «Мы считаем, что влияние среды передается в поколениях посредством половых хромосом — X и Y», — заключает Пембри. Самый чувствительный возраст, в котором внешняя среда может повлиять на гены, — «период медленного роста», который продолжается у девочек с 8 до 10 лет, у мальчиков — с 9 до 12.

Вот почему за питанием и режимом дня третьеклассников и четвероклассников любящие родители должны следить с особым вниманием.

* Lindqvist  C.
et al. Transmission of stress-induced
learning impairment and associated brain gene expression from parents to offspring in chickens. PLoS ONE. Apr. 2007.
Vol. 2. P. 364.
** Richards  E. Inherited epigenetic variation — revisiting soft inheritance. Nature Reviews Genetics. 2006. Vol. 7.
P. 395-401.
*** Pembrey  M. et al. Sex-specific, male-line transgenerational responses in humans. European Journal of Human Genetics. 2006.
Vol. 14. P. 159-166.

 


15 (56) 23 апреля 2007



2007:10:14
Обсуждение [0]


Источник: Smart Money