Триггер, заставляющий маму осьминога самоуничтожиться

Исследователи все лучше понимают биохимические процессы, которые предшествуют смерти самок осьминогов после того, как они откладывают яйца и затем ухаживают за ними.

Большинство видов осьминогов живут один год. Но смерть матерей осьминогов после размножения уже давно стала научным зрелищем.

Почему именно матери осьминогов занимаются самоповреждением, которое приводит к смерти сразу после размножения, остается загадкой. Но исследование, опубликованное в четверг в журнале Current Biology, использует калифорнийского двухпятнистого осьминога в качестве модели, чтобы помочь объяснить физиологию этого странного поведения.

Z. Ян Ванг, доцент кафедры психологии и биологии Вашингтонского университета и автор исследования, объяснил, что самка этого вида проходит через три репродуктивные стадии.

После спаривания мать производит яйца и бережно обращается с ними. Она берет каждое яйцо по одному, аккуратно нанизывая их на длинные нити. Затем она прикрепляет их к стене своего логова и остается там, обдувая яйца водой, чтобы поддерживать в них кислород, и яростно защищая их от хищников.

Но потом она перестает есть. Она начинает проводить много времени вдали от яиц. Она теряет цвет и тонус мышц, ее глаза становятся поврежденными. Многие матери начинают травмировать себя. Одни трутся о гравий морского дна, образуя шрамы на коже; другие с помощью своих присосок создают повреждения на теле. В некоторых случаях они даже едят свои руки.

Ученые уже давно знают, что репродуктивное поведение осьминогов, включая смерть, контролируется двумя зрительными железами животного, которые функционируют подобно гипофизу позвоночных, выделяя гормоны и другие продукты, контролирующие различные процессы в организме. (Зрительные железы называются "зрительными" из-за их расположения между глазами животного. Они не имеют никакого отношения к зрению.) Если обе железы удалить хирургическим путем, самка бросает свой выводок, снова начинает питаться, растет и имеет увеличенную продолжительность жизни.

В новом исследовании описаны специфические химические пути, вырабатываемые зрительными железами, которые управляют этим репродуктивным поведением.

Один путь, как они обнаружили, вырабатывает прегненолон и прогестерон, что неудивительно, поскольку эти вещества вырабатываются многими другими животными для поддержания репродуктивной функции.

Другой производит предшественников желчных кислот, которые способствуют усвоению пищевых жиров, а третий - 7-дегидрохолестерин, или 7-ДГК. 7-ДГК вырабатывается и у многих позвоночных. У человека он выполняет различные функции, включая важную роль в производстве холестерина и витамина D. Однако повышенный уровень 7-ДГХ токсичен и связан с такими расстройствами, как синдром Смита-Лемли-Опица, редкое наследственное заболевание, характеризующееся серьезными проблемами с интеллектом, развитием и поведением. Д-р Ванг и ее коллеги подозревают, что у осьминогов 7-DHC может быть основным фактором, провоцирующим самоповреждающее поведение, которое приводит к смерти.

Роджер Т. Хэнлон, старший научный сотрудник Морской биологической лаборатории в Вудс-Холе, штат Массачусетс, который не принимал участия в исследовании, сказал, что "это элегантное и оригинальное исследование, которое решает давний вопрос, связанный с размножением и запрограммированной смертью большинства осьминогов".

Доктор Ванг сказала, что "для нас самым интересным было увидеть параллель между осьминогами, другими беспозвоночными и даже людьми". Она добавила, что "замечательно видеть совместное использование одних и тех же молекул у животных, которые очень далеки друг от друга".

Молекулы могут быть одинаковыми, но смерть, по ее словам, очень разная. Мы обычно рассматриваем смерть человека как отказ систем органов или функций.

"Но у осьминога это не так", - говорит доктор Ванг. "Предполагается, что система должна это делать".