Har du nogensinde set et billede af en morhund, der plejer en usædvanlig baby, ligesom en killing? Denne slags dyreoptagelseshistorie er et eksempel på et fænomen kendt som alloparenting: pleje til afkom, som ikke er genetisk relateret.
Vi mennesker kan smide rundt på udtrykket ”Det tager en landsby at opdrage et barn”, men der er tilfælde i dyreverdenen, hvor dette er mere bogstaveligt sandt. Nøgne muldyrrotter, rynke pattedyr i den østafrikanske ørken, giver et eksempel på, at hele ”landsbyen” samarbejder om at opdrage afkom.
Hver individuel nøgen muldyrrotte har et specifikt job. Ligesom i en honningbikup, har en nøgne føflekkerotter en dronning, hvis job det er at gengive. Der er kun et par seksuelt reproduktive hanner, der parrer sig med dronningen. Alle de andre, både mandlige og kvindelige, er enten soldater, der beskytter kolonien eller arbejdstagere, der foder efter mad, grave tunneler og pleje dronningens afkom, kendt som hvalpe.
Indtil nu havde ingen en fysiologisk forklaring på, hvorfor nøgne muldyr-rotter arbejder på hvalpe, der ikke er deres egne. Normalt når en mor føder, er østrogenniveauerne høje, og progesteronniveauerne falder, hvilket resulterer i moderens adfærd såsom fodring eller pleje. I mange usædvanlige adoptionshistorier, ligesom modhunden, der plejer en killing, vil adoptivmammaen for nylig have født sit eget afkom - hvilket betyder, at hendes hormonniveauer har forladt hende grundlagt og klar til at pleje afkom, også dem, der ikke er ' t hendes egen.
Men kvindelige nøgne muldyr-rottearbejdere har lavere niveauer af disse hormoner, fordi deres reproduktionsorganer aldrig modnes. Hvordan kunne de nakne muldyr-rottearbejdere så være sådanne store forældre? Svaret på dette spørgsmål involverer et web af arbejdstagere, dronninger, hormoner og spiser spiser.
Sender du en besked ... via bæsj?
Som biolog er jeg interesseret i at forstå, hvordan kemikalier i kroppen kan forårsage ændringer i adfærd. I mit laboratorium studerer jeg rollen som neurotransmittere, hjernens kemiske budbringere, i vokal kommunikation.
For nylig bemærkede forskere i Japan, at nøgne muldyr-rotter var hurtigere til at svare på hvalpeopkald og tilbragte mere tid i det område, hvor opkaldene stammer fra, efter at en dronning fødte. Nøgne muldyrrotter kan stemme for at kommunikere, men deres hørelse er dårlig.
Det så ud som om, at dronningens reproduktionsstadium påvirkede arbejdernes adfærd. Men hvad skete der? Det er usandsynligt, at de kun kommunikerede gennem vokaliseringer på grund af deres dårlige hørelse. Kan der være en slags kemisk kommunikation under spil?
Nøgne muldyrrotter spiser rødder og knolde… og også fæces. (Ltshears / Wikimedia Commons) Da nøgne muldyrrotter ofte spiser bæsj for at få eventuelle rester af næringsstoffer, spekulerede forskerne på, om dronningens drægtige bæsj muligvis kunne indeholde et kemikalie, der, når det spises, ville påvirke arbejdernes adfærd. Måske er øjet østrogen fra dronningen en måde for hende at kommunikere med arbejderne og forberede dem til forældreskab.
De designede en række eksperimenter for at undersøge, hvorvidt at spise en gravid dronning østrogenrige bæve ville gøre kvindelige arbejdere mere lydhøre og opmærksomme forældre til koloniens hvalpe.
Fjernelse af østrogenforbindelsen
Først fodres forskerne med nakne føflejerotter fra gravide og ikke-gravide dronninger. De ønskede at se, om der ville være forskelle i, hvordan de to grupper af arbejdstagere reagerede på hvalpeopkald. Og nøgne muldyrrotter, der spiste graviditetspukken, var faktisk mere lydhør og opmærksomme forældre end dem, der fodres med almindelige dronningebæsj.
Derefter henvendte forskerne deres opmærksomhed til, hvad der var i selve bæsjet. Den gravide dronningebæsj havde høje koncentrationer af østrogen og progesteron - to hormoner, der ofte var forbundet med forældrenes adfærd. Og under dronningens graviditet havde arbejderne også højere koncentrationer af østrogen i deres egen bæve.
For at være sikker på, at stigningerne i arbejdernes østrogenniveauer stammede fra hormonerne i graviditetspukken, og ikke kun fra at være omkring en gravid dronning, blandede forskerne en batch med "kunstig bæsj." De formulerede bægeren med østrogen- og progesteronkoncentrationer. svarende til hvad de havde fundet udskilt af den gravide dronning. Selvfølgelig steg arbejdernes østrogenkoncentration, efter at de spiste middag på denne bæsjecocktail. Nu var forskerne overbeviste om, at østrogenet blev overført fra dronningen til arbejderne via sin gravide bue.
En del af det gode forældre til nøgne muldyrrotter er at holde hvalpene varme og sikre. (Neil Bromhall / Shutterstock.com) Forskerteamet ønskede derefter at negle forbindelsen mellem hormoner og opførsel. Så fodret de arbejdere enten normal ikke-gravid dronningebæsj eller ikke-gravid dronningebæger suppleret med østrogen. Arbejdere, der spiste det østrogenforstærkede bæje, viste niveauer af lydhørhed og opmærksomhed overfor unges opkald svarende til dem, der oprindeligt havde inspireret forskerne til at forfølge disse eksperimenter.
Det er vigtigt at bemærke, at denne undersøgelse blev udført i en koloni med nøgne muldyrrotter født og opvokset i laboratoriet. Det ville være interessant at gentage dette sæt eksperimenter i marken og se, om østrogen i bæge forårsager de samme adfærdsændringer hos vilde nøgne muldyrrottearbejdere.
Østrogen i bæve: Flere kommunikationslag
Ændringerne i arbejdernes adfærd efter indtagelse af østrogenbelagt bæve antyder, at hormonet ikke kun tjente som en måde at gøre de nakne muldyrrotter til bedre forældre, men også som en måde for dronningen at kommunikere med sine arbejdere. På denne måde fungerer østrogenet i dronningens bæsj på to niveauer: Det giver arbejderne en heads-up om dronningens gravide tilstand og forbedrer også arbejdernes respons på hvalpekommunikation.
Mange undersøgelser om kemisk kommunikation mellem pattedyr fokuserer på feromoner: lugtsignaler, der udskilles af andre individer, der påvirker ens egen opførsel. Forskere har primært betragtet østrogen som et hormon, der påvirker adfærd hos den enkelte, der producerer det. Imidlertid giver denne undersøgelse indsigt i, hvordan østrogen produceret af andre ikke kun kan være et middel til at kommunikere, men også en faktor, der påvirker ens egen opførsel.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation.
Gina Mantica, Ph.D. Kandidat i biologi, Tufts Universitet
