Одни песни на уме

15 июня 2011 г.
Песня птицы не зависит от размера мозга, а вот различия в мозге у особей разных полов зависят еще и от их социального статуса. Исследователи обнаружили и другие закономерности.

Мозг всех позвоночных имеет гендерные различия (обусловленные полом особи). У певчих птиц, например, размер области мозга, контролирующей их певческое поведение, определяет и размер их песенного репертуара. У многих видов певчих птиц поют только самцы - у них эти зоны мозга увеличены по сравнению с самками. Однако у тех видов, где совершенно одинаковым вокалом занимаются и самец и самка, эти различия в структуре мозга остаются. Исследователи из Орнитологического института Макса Планка, что в Зеевизене, впервые показали на примере белобрового ткачикового воробья, африканской певчей птички, что гендерные различия в мозге этих птиц зависят от их социального статуса и не могут объяснить их певческое поведение в полной мере, как это делалось раньше.

ткачиковый воробей
Доминантная пара ткачиковых воробьев (Plocepasser mahali) с субдоминантным (подчиненным) самцом (справа). Фото: Институт Макса Планка.

Результаты исследования опубликованы в сети в онлайновом журнале "PLoS ONE". Ткачиковый воробей обычная в Восточной Африке птица. Они живут группами, объединяющими до 10 особей, с четкой доминантной иерархией - репродукцией занята только доминирующая пара. Можно часто слышать их песенку - быстрая последовательность меняющихся нот. Поют оба пола, причем дуэтом. Остальные члены группы исполняют дуэтом довольно короткие песенки, причем это все может вылиться и в хоровое пение, а вот доминирующий самец способен еще и на длинное и сложное соло - оно исполняется на заре и на закате в течение сезона гнездования.

Нейробиологи давно интересовались, как же эта разница в вокальном поведении отражается на мозге птицы. По существовавшим представлениям гендерные различия у мозга наиболее выражены для видов, где вокальное поведение самца и самки заметно отличаются, особенно в тех случаях, когда самка вообще не поет.

"На ткачиковых воробьях есть возможность проверить все эти зависимости в рамках одного вида, причем сравнить тех, кто поет "по-другому" (доминантные самец и самка), и тех, кто поет "как все" (группа подчиненных птиц)" - рассказывает д-р Манфред Гар из Института Макса Планка. Результаты исследований удивили ученых - гендерные отличия мозга изменялись в зависимости от социального статуса птиц.

Первоначально ученые нашли подтверждение старой гипотезе - доминантный самец имел в мозге намного большее певческое ядро - в три раза больше, чем у самки. Однако, когда они сравнили высшие вокальные центры (HVC) самцов и самок из подчиненной группы, которые пели дуэтом одинаковые песни, оказалось, что HVC у самца больше только вдвое. Другой участок мозга - RA-ядро, которое отвечает за исполнение песни - показал то же самое. Размер определяется количеством нейронов в ядре. Интересно, что в области Х, которая обеспечивает разучивание песни, у птиц никаких отличий не обнаружилось.

Совершенно другая картина возникла, однако, когда исследовали ген активности в HVC. Схемы деятельности двух генов, кодирующих синапс белков, оказались более коррелирующими с полиморфным вокальным поведением птиц, чем размеры вокальных участков их мозга. Когда сравнили схемы деятельности генов у подчиненных самцов и самок, то обнаружилось, что уровни активности генов одинаковы у обоих полов. Однако, у доминантной самки оба гена были заметно активнее, чем у доминантного самца.

Выводы о различиях на шкале сравнения "самка-самец" не совпадают с принятыми взглядами на то, как гендерные различия связаны с различиями в объеме мозга и в поведении. Если предположить, что требуется большее число нейронов в мозге доминантных самцов для исполнения сложной сольной арии, то останется непонятным, чем можно объяснить гендерные различия вокального центра мозга у подчиненных самцов и самок. Как вариант, возможно, что определяющим фактором здесь является не размер этой области мозга, а различия в генной активности. "Это означало бы, однако, что раз самец забрался на самый верх иерархии, то он способен петь брачную арию дуэтом, благодаря другой схеме генной активности, которая отличает его среди самок и подчиненных самцов", - заключила д-р Корнелия Войт.

Ссылка на статью в сетевом издании: Cornelia Voigt, Manfred Gahr. Social status affects the degree of sex difference in the songbird brain. PLoS ONE, 2011; 6 (6): e20723 DOI: 10.1371/journal.pone.0020723

Сообщение подготовлено по материалам публикации в научно-популярном сетевом издании ScienceDaily от 13.06.2011.

Владимир ХАБАРОВ (Обнинск)
15 июня 2011 г.