Они уродливы. Или милы. Решать вам. У голых землероек морщинистая, лишенная волос кожа, выступающие зубы и такие морщинистые лица, что хочется либо обнять их, либо убежать. Они издают щебечущие звуки с характерными «акцентами». Они могут жить без кислорода до 18 минут. И их болевой порог настолько высок, что кажется, будто он нарушает законы биологии: вероятно, благодаря специализированным молекулам в их организме они невосприимчивы к определенным видам боли.
Но именно долголетие привлекло к ним внимание исследователей. Эти грызуны живут почти 40 лет. Это в десять раз дольше, чем мыши. И, в отличие от нас, они, похоже, не заболевают раком по мере старения. Их когнитивные способности остаются стабильными. Они игнорируют закон Гомперца, который предсказывает экспоненциальный рост смертности по мере старения животных.
В течение многих лет исследователи изучали их клеточные механизмы. Они искали секреты старения. Им хотелось понять, почему их ДНК остается стабильной, в то время как наша разрушается.
Но новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показывает, что главный инструмент голых землероек — не биологическая магия. Это запах.
Химическая иерархия
Голые землеройки живут как муравьи. Они обитают под землей в сложных системах туннелей. И, как социальные насекомые, они строго иерархичны. Одна самка, королева, размножается. Дюжина других — нет.
Рабочие особи роют, защищают туннели и выхаживают детенышей. Это жестокое, но эффективное общество.
Мы знаем уже несколько десятилетий, что если удалить королеву, начинается хаос. Подчиненные самки начинают бороться. Происходят смертельные схватки. Иерархия рушится, пока не появится новая доминантная самка.
Загадка была проста: как королева поддерживает бесплодие остальной колонии на протяжении всего своего 30-летнего правления?
Исследователи во главе с Мохаммедом Халлафом из Центра молекулярной медицины им. Макса Дельбрюка в Берлине выявили виновника. Это соединение под названием изопропилмиристеат (IPM).
Люди не могут его почувствовать. IPM широко используется в косметике. Для нас он без запаха. Но в темных, влажных туннелях колонии голых землероек он действует как феромональная оковы.
«Он работает, даже если королева отсутствует, — говорит Халлаф. — В мире голых землероек это реальность».
Отслеживание следа
Команда начала с подтверждения того, что животные сильно полагаются на обоняние. Они проанализировали образцы более чем 350 землероек. Они обнаружили сотни летучих органических соединений.
Одно выдалось. Изопропилмиристеат.
Его было много у королев. У остальных особей его уровень был практически неразличим. Концентрация резко возрастала, когда королева была в период овуляции.
В отличие от многих запахов, которые быстро испаряются, IPM сохраняется надолго. Он висит в воздухе туннелей. Королева патрулирует чаще других, эффективно распространяя запах по своему царству. Это химическая карта власти.
Подавленные гормоны и скрытое размножение
Обнаружив молекулу, команде нужно было увидеть, действительно ли она меняет поведение.
Они проверили самок высокого ранга — тех, кто с наибольшей вероятностью мог бы бросить вызов королеве. Эти животные активно избегали подстилки, обработанной IPM. Особи низшего ранга не проявляли интереса. Нейровизуализация подтвердила, что соединение активирует определенные обонятельные цепи в мозге. Они чувствовали его запах. И оно имело значение.
Что еще важнее, оно меняло их химию.
Воздействие IPM повышало уровень пролактина. Пролactин обычно связан с выработкой молока. Но в данном контексте он действует как контрацептив. Он мешает сигнализации репродуктивных гормонов. Высокий уровень пролактина означает подавленное плодородие.
Главным испытанием стало удаление.
Когда ученые убирали королев из колоний, по обычным правилам через несколько дней начиналась гражданская война. Доминантные самки соревновались за трон.
Но когда они добавляли ежедневные дозы изопропилмиристеата? Колония оставалась мирной в течение трех месяцев.
Уровень прогестерона оставался низким. Не было битв. Не было беременностей. Физическое присутствие королевы не было необходимым. Достаточно было одного запаха.
«Просто распыление изопропилмиристеата… было достаточно», — заметил исследователь Левин.
Сходящаяся эволюция
Перестаньте распылять запах, и колония немедленно скатится в конфликт. Агрессия возрастет. Придется искать новую королеву.
Это поразительно похоже на то, что происходит у пчел и муравьев. Пчелы используют феромоны для подавления размножения рабочих особей. Муравьи делают то же самое. Но они насекомые. Голые землеройки — млекопитающие.
Это указывает на сходящуюся эволюцию. Разные линии, разные тела, похожая социальная проблема. Природа независимо пришла к одному и тому же решению. Один крошечный запах не дает сложному обществу разорваться на части.
Десятилетиями мы задавались вопросом, как королева правила нами. Мы искали сверхспособности. Мы искали генетические мутации.
Оказалось, что у нее просто лучший нюх.
