Поиск - новости науки и техники

Так природа захотела. Живому свойственна… асимметрия.

Год назад в мировых СМИ активно обсуждались результаты исследования российских ученых о леворукости кенгуру. Произошло это после того, как в журнале Current Biology вышла в свет статья группы исследователей под руководством доцента кафедры зоологии позвоночных биологического факультета СПбГУ Егора Малашичева. 
До этого никто на кенгуру-левшей внимания не обращал, питерцы же получили и проанализировали интересные данные по моторной и зрительной асимметрии у позвоночных животных. Корреспондент “Поиска” встретился с Е.Малашичевым, чтобы расспросить ученого, чем может быть полезно людям знание о наличии в мире животных левшей и правшей.
– Прежде всего, тем, что это схоже с человеком: люди все – правши или левши. И на нашу жизнь это обстоятельство накладывает заметный отпечаток, – говорит Егор Малашичев. – Но еще 20 лет назад считалось, что у остальных млекопитающих такого нет, однако сегодня мы располагаем множеством данных о том, что асимметрия мозга присутствует даже у рыб, пчел, муравьев… Изучение асимметрии мозга, органов зрения, слуха, конечностей у животных имеет значение, поскольку позволяет понять, как глубоки корни этого явления. Например, важно определить, какие именно виды асимметрии встречаются у амфибий, рыб, соответствуют ли они тем поведенческим асимметриям, которые есть у млекопитающих. По предварительным данным, у низших животных признаки асимметрии есть, но не все они ярко выражены. 
– Как ученые пришли к таким выводам?
– В основном изучая билатеральных животных, у которых две стороны тела: правая и левая. Теоретически они симметричны. Но даже природе создать такое животное, у которого справа и слева было бы все одинаково, проблематично. Поэтому небольшая степень асимметрии у них может встречаться даже морфологически. Часто речь идет о флуктуирующей асимметрии, когда нет никакой разницы, в какую сторону смещены те или иные акценты. Но в процессе эволюции в природе встречается все больше форм, у которых асимметрия закрепляется, становится направленной. Возьмем мозг позвоночных – он имеет две половинки, каждая из которых отличается от другой по функциям. Но это существенно увеличивает его общие возможности: одна половинка мозга может заниматься одним делом, а другая – другим. Почему цыпленок наклоняет направо голову, когда выискивает зерна? Правым глазом он лучше различает мелкие очертания. А левым он лучше видит окружающую среду, приближение хищника. Если, допустим, заклеив птенцу правый глаз, предложить ему выискивать зерна левым, то он будет чаще ошибаться. А заставь правым глазом высматривать опасность – реакция будет медленнее обычного. 
Есть специфические типы асимметрий. Некоторые африканские цихловые рыбы (их представителей нередко содержат в аквариумах) часто грызут одной половинкой рта моллюсков, которые цепляются за берега и дно водоемов, поэтому рот у них перекашивается на сторону. То есть исходно все цихловые рыбы симметричны, но у тех, которые приспособились к такого рода питанию, рты сдвигаются… Известный пример – камбала, которая ведет донный образ жизни: у нее произошло изменение формы тела, даже глаза “переползли” набок. Вообще, мы изучаем самых древних представителей позвоночных животных, прежде всего базальных (примитивных) костных рыб. Кроме того, занимаемся теми группами (в том числе млекопитающих), которые пока так мало изучены, что их исследование – своего рода заполнение “белых пятен” в науке. Среди рыб это многоперы, панцирные щуки. Из млекопитающих – киты, сумчатые, сурикаты (из семейства мангустовых, которые часто встают на задние лапы и тем напоминают людей), крыланы (фруктоядные летучие мыши). 
– Вы их в зоопарках наблюдаете? 
– Есть два подхода: изучать животных, содержащихся в неволе (зоопарках, океанариумах и аквариумах), но лучше – в условиях дикой природы. Сумчатых мы наблюдали в Австралии, китов мои коллеги изучали на Камчатке и в Белом море.
– И в чем проявляется асимметрия у китов?
– У них очень много асимметрий. Например, мать и детеныш плавают рядом. Оказалось, что детеныш (как правило, один) плывет справа от матери и держит ее в поле зрения своего левого глаза – так ему удобнее. Рассматривание социального партнера левым глазом – это проявление асимметрии зрительного анализатора, то есть глаз и соответствующих участков головного мозга. 
– У всех позвоночных животных такое отмечается?
– Почти у всех, но бывают различия в степени асимметрии и ее направлении (некоторые функции в одном полушарии больше развиты у одного вида, а у другого – в другом). Даже у близких видов, например зеленых и серых жаб. Серые жабы предпочитают правой лапкой смахивать соринку с носа, а зеленые – левой. Или обезьяны: обнаружено, что ведущие преимущественно наземный образ жизни предпочитают тянуться к пище правой рукой, а живущие на деревьях – левой. Рыбы большинства видов рассматривают левым глазом ярко окрашенного полового партнера, но у некоторых видов все наоборот: предпочитают наблюдать танцы самца правым. 
– Исключение подтверждает правило?
– Оно говорит о том, что поведенческие характеристики неустойчивы и могут меняться в эволюционных линиях в зависимости от особенностей экологии, каких-то биологических причин. Другое дело, что мы не всегда знаем эти причины и вынуждены для каждого вида проводить специальное исследование, чтобы разобраться. Проект, о котором идет речь, имеет в первую очередь феноменологическую направленность. То есть мы собираем, прежде всего, данные о “белых пятнах”, порой проверяя нами же предварительно сформулированные гипотезы. Например, известно, что у людей матери чаще держат грудных младенцев на левой руке. Было несколько гипотез, объясняющих это. 
– Допустим, правой удобнее защищаться, если возникнет опасность.
– Возможно. А может, потому, что большая часть зрительной информации через левый глаз попадает в правое, более “социальное” и “эмоциональное” полушарие. Как я уже говорил, китята белухи и касатки именно так предпочитают плавать: справа от матери и держать ее в поле зрения левого глаза. Мы предположили, что такая асимметрия свойственна всем животным с глазами, смотрящими в разные стороны (латерально расположенными), и одним-двумя детенышами, которые с ранних пор следуют за матерью. Для проверки этой гипотезы мы исследовали, помимо китообразных, млекопитающих разных отрядов – хищных, копытных, сумчатых. Пока гипотеза подтверждается. Планируем расширить наблюдения на хоботных и ламантинов. Конечно, можно было бы исследование продолжать до бесконечности, но на самом деле, как только мы поймем, что в разных группах млекопитающих правило сохраняется, можно будет сформулировать заключение по этому вопросу. 
– Есть ли исключения? 
– Пока изучено около дюжины видов и исключений не найдено. 
– Как получилось, что киты попали в категорию “белых пятен”? 
– До нас их в основном исследовали небольшими группами в океанариумах. Поэтому данные об их поведенческих асимметриях были противоречивыми. Но когда мы перешли к наблюдениям в дикой природе, обнаружили много нового. Например, мы с коллегами из Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН наблюдали на Соловецком архипелаге Белого моря за скоплением белух. Под водой закрепили работающую видеокамеру и по видеозаписям определяли, каким глазом подплывающие киты разглядывают этот новый для них объект. В подавляющем большинстве случаев левым глазом. Тем самым подтвердился факт, что киты, как и другие млекопитающие, предпочитают разглядывать то, что им интересно, левым глазом, а анализировать увиденное, вероятно, правым полушарием. 
– А лошади, домашние питомцы человека попадали в поле вашего зрения?
– Австралийцы в свое время заметили, что коровы предпочитают рассматривать приближающегося пастуха правым глазом, а чужого человека – левым. Что касается лошадей, то результаты исследования готовятся нами к публикации. Там интересные данные о поведении жеребенка и матери, асимметрии в проявлении жеребцами агрессии друг к другу, взаимодействии особей в табуне…
– Можно рассчитывать получить от таких исследований практический эффект?
– Можно. Например, коллеги из Всероссийского научно-исследовательского института генетики и разведения сельскохозяйственных животных опубликовали исследование асимметрии, результаты которого подсказывают, как лучше организовать кормление коров. На многих фермах стадо большую часть зимы проводит в стойлах, расположенных рядами. Трактор и человек, задавая корм, двигаются между ними “змейкой”. Получается, что мимо одних коров движение идет справа налево, а мимо других – слева направо. У коров, которым корм подается слева (они видят приближение пищи заранее, и у них начинает вырабатываться желудочный сок), удои больше на 50 литров в год, кроме того, приплод у них больше и здоровее, и сами они болеют реже. Здесь проявляются регулирующая функция нервной системы в работе эндокринной системы и различия между полушариями, участвующими в регуляторном процессе. Если это знание использовать, можно поднять удои. Но мы пока занимаемся фундаментальными исследованиями, сейчас готовим к публикации статьи, а летом отправимся в экспедиции. Одни в Монголию – изучать копытных, другие на Белое море – наблюдать за рыбами, третьи в Шри-Ланку – приглядываться к хоботным, то есть слонам (СПбГУ выделил нам финансирование для этой экспедиции). А в 2012 году на деньги гранта Национального географического общества США ездили в Австралию, изучали кенгуру в естественной среде обитания. Статья по результатам этих исследований асимметрии сумчатых в журнале Current Biology замечена мировым научным сообществом. Сейчас по теме леворукости кенгуру подготовлена и сдана в печать монография. Так что пока все складывается удачно, но, конечно, нужно постоянно показывать результат, поддерживать научную форму. В кругу ученых, занимающихся подобными исследованиями, нас знают, но круг этот очень узок. А “белых пятен” асимметрии в мире живого еще много.
Беседовала 
Светлана БЕЛЯЕВА
Фотоснимки предоставлены Е.Малашичевым

Нет комментариев