научная статья по теме СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРМОНАЛЬНОГО ОТВЕТА САМОК ДВУХ ВИДОВ ХОМЯЧКОВ РОДА PHODOPUS НА ХИМИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ САМЦОВ-КОНСПЕЦИФИКОВ Биология

Текст научной статьи на тему «СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРМОНАЛЬНОГО ОТВЕТА САМОК ДВУХ ВИДОВ ХОМЯЧКОВ РОДА PHODOPUS НА ХИМИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ САМЦОВ-КОНСПЕЦИФИКОВ»

=ЗООЛОГИЯ =

УДК 591+599.323.4

СЕЗОННЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГОРМОНАЛЬНОГО ОТВЕТА САМОК ДВУХ ВИДОВ ХОМЯЧКОВ РОДА РкойорыБ НА ХИМИЧЕСКИЕ СИГНАЛЫ

САМЦОВ-КОНСПЕЦИФИКОВ

© 2012 г. М. В. Кропоткина, Н. Ю. Феоктистова, С. В. Найденко

Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН, 119071 Москва, Ленинский просп., 33

Е-шаП: marriyashka@yandex.ru Поступила в редакцию 14.03.2011 г.

Работа была проведена на взрослых самках хомячков Роборовского (Phodopus roborovskii) и джунгар-ского (Р. sungorus) — эволюционно древнем и эволюционно молодом видах рода Phodopus соответственно. Показаны видовые различия в гормональном ответе самок на химические сигналы самцов и сезонные особенности этих ответов. Самки хомячка Роборовского демонстрировали достоверное повышение уровня прогестерона на запах секрета среднебрюшной железы (СБЖ) самцов во все сезоны года, кроме зимнего, а весной и летом — на запах мочи самцов-конспецификов. Наблюдалось достоверное повышение уровня эстрадиола (р < 0.05) в осенний период. Во все сезоны года (за исключением весны) отмечалось достоверное повышение уровня кортизола в ответ на запах секрета СБЖ и мочи самцов-конспецификов. В отличие от хомячков Роборовского, самки джунгар-ских хомячков демонстрировали достоверное возрастание уровня прогестерона как на запах мочи, так и на запах секрета СБЖ самцов-конспецификов только в зимний и летний периоды. Достоверного изменения уровня эстрадиола и кортизола в ответ на экспозиции запахов самцов у этого вида не наблюдалось. Выявлены серьезные различия в характере физиологических ответов у самок двух видов, относящихся к роду Phodopus.

Важной адаптацией к одиночному образу жизни является преимущественная ориентация на восприятие информации через обонятельные сигналы. У одиночных видов, к которым относятся и мохноногие хомячки (например, хомячок Роборовского Phodopus roborovskii и джунгарский хомячок P. sungorus), важную роль в организации половых и социальных взаимоотношений играют запахи экскретов, оставляемые как самками, так и самцами на субстрате. Определить, меняется ли и как восприятие одних и тех же экскретов в зависимости от сезона года, крайне важно в контексте понимания особенностей хемокоммуникативных взаимоотношений между особями этих видов в разные сезоны.

В отдельных работах показана значительная роль сезона года в регуляции эффективности действия запаховых сигналов у мышей линий Swiss-Webster (Vandenbergh et al., 1975) и ICR/Alb (Drick-amer, 1984): наибольшая эффективность приходится на весенне-летний период. Однако из этих данных не ясно, чем обусловлена такая изменчивость: повышенной чувствительностью к запахо-вым сигналам, сезонным изменением ее активности или сочетанием действия этих факторов. Но известно, что аттрактивность запаха мочи самцов лабораторной мыши линии BALB/c при испытании на самках на протяжении года не меняется (Kaneko et al., 1980). В то же время есть данные о

том, что в весенне-летний период самцы и самки пенсильванской полевки Microtus pennsylvanicus продуцируют запахи, привлекающие особей противоположного пола, а в осенне-зимний период, напротив, самцы не демонстрируют предпочтения запахов конспецификов, в то время как самки привлекаются запаховыми сигналами других самок (Leonard, Ferkin, 1999).

Изучение поведенческих и гормональных ответов самцов трех видов мохноногих хомячков на запахи мочи, секрета среднебрюшной железы (СБЖ) и экскрементов самок показало достоверные сезонные различия этих ответов (Феоктистова, Найденко, 2006, 2007; Феоктистова и др., 2010).

Цель исследования — определение характера сезонной чувствительности самок двух видов хомячков рода Phodopus к естественным экскретам (моче и СБЖ) самцов-конспецификов на основе измерения уровня половых стероидов (прогестерона, эстрадиола) и глюкокортикоида (кортизо-ла) после экспозиции мочи и секрета СБЖ, сравнение полученных результатов между видами.

Проблема гормонального ответа самок на химические сигналы самцов-конспецификов является довольно слабо исследованной, но весьма актуальной. На ряде видов млекопитающих показано, что введение эстрадиола и прогестерона вызывает у самок активный поиск партнеров (Lind-

Таблица 1. Продолжительность светлого и темного периодов суток во время проведения экспериментальных серий с самками хомячков Роборовского

Дата Экспериментальная серия Продолжительность периодов суток

28.10.2008 г. Контроль(вода) 9:35С—14:25Т

10.11.2008 г. Экспозиция мочи самцов 8:45С—15:15Т

28.11.2008 г. Экспозиция СБЖ самцов 7:45С—16:15Т

12.01.2009 г. Контроль(вода) 7:40С—16:20Т

22.01.2009 г. Экспозиция мочи самцов 8:10С—15:50Т

13.02.2009 г. Экспозиция СБЖ самцов 9:35С—14:25Т

07.04.2009 г. Контроль (вода) 13:35С—10:25Т

22.04.2009 г. Экспозиция СБЖ самцов 14:40С—9:20Т

28.04.2009 г. Экспозиция мочи самцов 15:05С—8:55Т

24.06.2010 г. Контроль (вода) 17:25С—6:35Т

1.07.2010 г. Экспозиция СБЖ самцов 17:15С—6:45Т

13.07.2010 г. Экспозиция мочи самцов 16:55С—7:05Т

Примечание. С — светлый период суток (от восхода до заката солнца), Т — темный период суток (от заката до восхода солнца) (для табл. 1, 2).

say, Fletcher, 1972). Половая активность свиней находится под контролем эстрадиола (Signoret, 1970). В работах на прерийных полевках Microtus ochrogaster (Dluzen et al., 1981) показано, что одноразовое нанесение мочи половозрелых самцов на губу самок может вызывать как повышение уровня нейротропинов в задней доле обонятельной луковицы, так и повышение уровня лютеинези-рующего гормона в плазме крови. Аналогичная картина была продемонстрирована и у самок крыс (Beltramino, Taleisnik, 1983).

Можно говорить об унифицированной реакции гипоталамо-гипофизарного комплекса грызунов при действии значимых химических (обонятельных) сигналов, ведущей к изменению как нейроэндокринного статуса, так и поведения самки (Новиков, 1988).

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Работа была проведена в 2008—2010 гг. В экспериментах были использованы по восемь половозрелых самок хомячков Роборовского и джун-гарского из колонии, полученной от разведения особей, пойманных в 1987—1989 гг. в Эрзинском р-не Республики Тува (для хомячка Роборовско-го) и из изолята в Минуссинской котловине (для джунгарского хомячка) и поддерживаемых в виварии ИПЭЭ РАН. В течение всего срока экспериментов клетки с экспериментальными животными находились в отдельном не отапливаемом помещении при естественном световом и температурном режиме и свободной циркуляции воздуха. Животных содержали поодиночке, размер клетки составлял 22 х 9 х 15 см.

В качестве гнездового материала животным предлагали хлопковую вату и мох-сфагнум. В состав корма, который зверьки получали в избытке, входили зерновая смесь, овощи, хлеб, творог. Возраст особей к началу эксперимента составлял 4—5 мес. Даты проведения экспериментальных серий и длина светового дня в этот период указаны в табл. 1, 2.

При проведении эксперимента в "домашнюю" клетку тестируемой самки помещали фильтровальную бумагу диаметром 40 мм, на которую дозатором было нанесено 100 мкл исследуемого экскрета или воды (контроль). После 30-минутной экспозиции у каждой самки из подъязычной вены брали 0.4—0.5 мл крови. При использовании данной методики ^га1еУ8кауа а1., 1986) для получения указанного количества крови требуется не более 30 с, что позволяет оценивать уровень кортизола как базовый.

Все экспозиции запахов проводили в утренние часы с 8:30 до 9:30. В одни и те же сутки всем животным-реципиентам предъявляли только один экскрет или воду (контрольная экспозиция). За сутки до эксперимента хомячков-доноров помещали в специальные метаболические клетки с сетчатым полом, мочу собирали непосредственно после выделения и использовали свежей. Секрет СБЖ собирали ватным тампоном и переносили в пластиковую пробирку с 1 мл дистиллированной воды. Образцы всех экскретов получали не менее чем от двух особей-доноров, взрослых сексуально-опытных самцов каждого вида, содержавшихся, как и особи-реципиенты, при естественном световом дне и естественной температуре, в целях

Таблица 2. Продолжительность светлого и темного периодов суток во время проведения экспериментальных серий с самками джунгарских хомячков

Дата Экспериментальная серия Продолжительность периодов суток

8.10.2009 г. Контроль (вода) 11:05С-12:55Т

15.10.2009 г. Экспозиция СБЖ самцов 10:30С-13:30Т

26.10.2009 г. Экспозиция мочи самцов 9:45С-14:15Т

13.01.2010 г. Контроль (вода) 7:40С-16:20Т

24.01.2010 г. Экспозиция СБЖ самцов 8:15С-15:45Т

1.02.2010 г. Экспозиция мочи самцов 8:45С-15:15Т

22.03.2010 г. Контроль (вода) 12:25С-11:35Т

5.04.2010 г. Экспозиция мочи самцов 13:25С-10:35Т

29.04.2010 г. Экспозиция СБЖ самцов 15:05С-8:55Т

14.06.2010 г. Контроль (вода) 17:20С-6:40Т

21.06.2010 г. Экспозиция СБЖ самцов 17:25С-6:35Т

30.06.2010 г. Экспозиция мочи самцов 17:20С-6:40Т

сведения к минимуму влияния индивидуальных характеристик.

Для самок в день забора крови по картине вагинального мазка определялась стадия эстраль-ного цикла. В анализе учитывались только самки, находящиеся преимущественно на стадии мета-эструса и диэструса.

Плазму крови отделяли центрифугированием в течении 20 мин при 6000 об./мин и хранили в морозильной камере при температуре —18°С до проведения измерений. Определение концентрации гормонов проводили методом гетерогенного иммуноферментного анализа с помощью планшетного спектрофотометра Multiscan EX (Thermo Electron Corporation, Финляндия). Для определения уровня прогестерона и кортизола использовали коммерческие наборы реактивов компании "Иммунотех" (Россия). Для определения уровня эстрадиола использовали наборы Хе-ма-Мед (Россия).

Статистическую обработку результатов проводили с использованием пакета программ Statistica для Windows 4.3. Статистическую достоверность различий в уровне гормональных ответов оценивали с помощью критерия Вилкоксона для сопряженных пар (Wilcoxon mateh pairs test).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Осенью у самок хомячка Роборовского было отмечено достоверное (р < 0.05) повышение прогестерона, эстрадиола и кортизола в ответ на экспозицию запаха СБЖ самцов-конспецификов. Зимой сохр

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Биология»