Крыса нюхает кота

Некоторые научные исследования можно уподобить хронической инфекции. Протекают они вяло, практически бессимптомно, но раз в несколько лет сверкнут результатом, поразят публику и снова затихнут. Так неспешно пережевывают биологи интереснейшую тему — влияние внутриклеточного паразита Toxoplasma gondii на поведение своего хозяина.

Фото: Борис Частоколенко (Фотобанк Лори)

Бессимптомная болезнь с тяжелыми последствиями

Токсоплазма — простейшее со сложным жизненным циклом, который состоит из половой и бесполой стадий и проходит со сменой хозяев. Основной хозяин — домашняя кошка, реже другие представители семейства кошачьих. Только в стенках тонкого кишечника кошки токсоплазма размножается половым путем и образует яйца (ооцисты), которые выходят во внешнюю среду с фекалиями. Ооцисты сохраняют жизнеспособность в течение двух лет. Ими заражаются люди и любое животное, съевшее что-либо испачканное кошачьими экскрементами. В первую очередь это растительноядные: коровы, овцы, свиньи, грызуны. Конечно, достается и людям — постоянным спутникам котов. Ооцисты попадают также в организмы кошек и других хищников.

Оказавшись в организме нового хозяина, паразиты в его кишечнике высвобождаются из оболочки ооцисты и проникают в ткани, где интенсивно делятся. Клетки, окруженные оболочкой, образуют мелкие цисты, рассеянные по всему организму, но в основном сосредоточиваются в мозгу. Цисты живут долго, иногда лет десять, пока не умрет промежуточный хозяин, однако достойно завершить жизненный цикл половым процессом они не могут — для этого необходима кошка. А попасть в кишечник кошки из тканей промежуточного хозяина можно одним путем: через ее желудок, если зверь съест мясо, зараженное цистами.

У человека множество шансов заразиться токсоплазмозом. Источником инвазии могут оказаться грязные руки или овощи, содержащие цисты мясо, молоко и яйца. Ооцисты проникают через конъюнктиву, слизистую оболочку носа, глотки или верхних дыхательных путей либо через кожу, паразит может попасть в организм в результате переливания крови и трансплантации органов.

В подавляющем большинстве случаев инфекция протекает бессимптомно, люди даже не подозревают о том, что инфицированы. Но иногда симптомы проявляются. Если пациенту повезет, он отделается повышенной температурой, головной болью, увеличением лимфатических желез и печени. В более тяжелых случаях токсоплазмоз поражает сердце, глаза, нервную систему и другие органы, возможны слепота и паралич. Особенно опасен токсоплазмоз у беременных, потому что паразиты передаются от матери плоду, могут вызвать его гибель или тяжелые поражения нервной системы новорожденного, иногда смертельные. Животные болеют так же: чаще бессимптомно, реже тяжело. Вполне естественно, что токсоплазма и цикл ее развития привлекают внимание и биологов, и врачей, и ветеринаров.

В этом сложном цикле с множеством персонажей можно выделить двух основных участников, не считая Т. gondii конечно: кошку и крысу. Почему именно крысу? А чье еще мясо может съесть кошка, чтобы заглотить цисты, не корову же ей задрать. Однако эта встреча категорически невыгодна обеим. Крыса не горит желанием быть съеденной, а кошка, будь у нее выбор, предпочла бы добычу, не обремененную паразитом. Из школьного курса биологии мы знаем, что хищники уничтожают в первую очередь слабых и больных, но промежуточные хозяева токсоплазмы обычно не слабее прочих. Паразитом постоянно заражено примерно 35% крысиной популяции, это много, но все же вероятность встретить здоровое животное выше. На первый взгляд ситуация складывается явно не в пользу токсоплазмы, но паразит, оказывается, ее контролирует.

Эта странная тяга к котам

Грызунам свойствен врожденный страх перед кошачьим запахом. Почуяв его, они стараются как можно скорее убраться подальше. Однако крысы, инфицированные токсоплазмой, становятся легкомысленно любопытными. Вместо того чтобы бежать со всех лап с помеченного котом места, они стремятся подольше там задержаться. При этом все прочие аспекты крысиного поведения остаются в норме.

Одними из первых на этот феномен обратили внимание специалисты Оксфордского университета под руководством Мануэля Бердоя. Еще в 90-е годы прошлого века ученые установили, что токсоплазмоз вызывает у крыс всплеск исследовательской активности и притупляет свойственный грызунам страх перед всем новым. Обе эти особенности увеличивают шансы крысы попасть кошке на зубок. В 2000 году исследователи проверили реакцию крыс на главную страшилку их жизни — кошачий запах.

Исследователи работали с гибридами лабораторных капюшонных крыс, которые ведут себя почти как дикие, и самцов, пойманных на английских фермах. Гибриды в данной ситуации предпочтительнее, поскольку еще не утратили своих естественных привычек, а их история и инфицированность находятся под контролем исследователей. Животные, использованные в эксперименте, изначально были свободны и от токсоплазмы, и от прочих паразитов. Сейчас Т. gondii выращивают в лабораториях в культивированных клетках млекопитающих, и в распоряжении исследователей всегда есть цисты для заражения животных.

Тридцать два самца крысы инфицировали лабораторным штаммом токсоплазмы (по 20 цист на крысу), 32 незараженных грызуна выступали в качестве контроля. Все животные были одинаково активны. По ночам их помещали в ящик размером два на два метра, дно посыпали белым песочком, который после каждого эксперимента убирали вместе со всеми запахами. Перегородки внутри ящика делили его на 16 ячеек. В углах исследователи размещали пахучие метки, обычные в крысином гнезде: влажную соломенную подстилку (нейтральный запах); солому, пахнувшую крысой, или подстилку, смоченную неразбавленной мочой кота или кролика. Кролик — животное для крыс привычное и для них не опасное, поэтому его запах использовали как контроль. Ученые регулярно меняли местами метки, чтобы крысы не привыкли к их расположению, ив каждой пахучей области размещали корм и воду, закрытые прозрачными пластиковыми крышечками. Иными словами, биологи создали лабораторный конфликт: вот вам еда, ее прекрасно видно, но кое-где, судя по запаху, поблизости кот.

Ночью на едва освещенной площадке без людей крысы чувствовали себя свободно, а исследователи фиксировали их поведение и проанализировали 670 часов видеозаписи. Оказалось, что инфицированные и неинфицированные животные практически одинаково реагировали на запахи крыс, кроликов и чистой подстилки. При этом предпочтительным для них оказался родной аромат, на втором месте — кроличий, ив меньшей степени их привлекала простая солома. Число посещений соответствующих меток за ночь составило 25—27, 16—17 и 14—15. Однако по отношению к кошачьему запаху все обстояло иначе. Здоровые крысы рискнули сунуться в опасные углы раз двенадцать (еда же видна), а инфицированные — около двадцати.

Влияние токсоплазмы заметнее среди особей с более высокой исследовательской активностью. Если сравнивать семерку самых любопытных из каждой группы, то неинфицированные демонстрировали стойкое избегание «кошачьих» углов, а инфицированные — явное предпочтение.

Паразиты, которые гнездятся в мозгу, могут изменять поведение животного в силу своего местоположения, или разрушая клетки, в которых живут, или выделяя какие-то вещества, влияющие на деятельность этих клеток. Их эффект будет зависеть от места локализации и степени разрушения. Но в данном случае речь не идет о случайном побочном результате инфекции, потому что поведение зараженных крыс изменилось выборочно: они перестали шарахаться от кошачьей мочи, и только. Их исследовательская активность, отношения между собой и к другим, не кошачьим запахам, остались прежним. Эксперименты оксфордских ученых косвенно свидетельствуют о том, что у крыс с токсоплазмозом действительно больше шансов стать добычей кота, чем у здоровых грызунов. Точный ответ дали бы опыты с участием котов, имитирующие охоту, однако их никто не проводил. Это сложно с практической точки зрения и некрасиво с этической, сокрушаются исследователи.

Зри в миндалины

Но куда больше ученых волнует, каким образом Т. gondii может столь избирательно влиять на поведение промежуточного хозяина. Размышляя об этом, оксфордские исследователи вспомнили эксперименты своих канадских коллег. Специалисты Мемориального университета Ньюфаундленда блокировали у крыс рецепторы к глутамату, регулирующие поведение и память (NMDA-рецепторы). После этого животные расхрабрились, в том числе перестали пугаться кошачьего запаха. NMDA-рецепторы находятся в миндалине — одном из участков головного мозга, расположенном внутри височной доли. Она участвует в формировании эмоций как положительных, так и отрицательных; от ее состояния зависит возникновение депрессий и фобий. Может быть, влияние токсоплазмы связано с их действием на миндалину? На этот вопрос, заданный в 2000 году, стали искать ответ лишь спустя семь лет. Эстафету подхватили американские биологи Стэнфордского университета (Калифорния) из лаборатории нейробиолога Роберта Сапольски. Он, кстати, родился в СССР, в Америку его увезли родители. Ученым предстояло прежде всего выяснить, существуют ли в мозгу участки, в которых концентрация цист Т. gondii больше, чем в других областях, и если есть, то не миндалина ли это? Исследователи использовали токсоплазму со встроенным геном фермента люциферазы. Когда обездвиженным животным вводили пигмент люциферин, он начинал светиться под действием люциферазы, а исследователи измеряли поток фотонов, исходящий от паразитов, с помощью специальной камеры и определяли их локализацию в теле крысы. Так ученые убедились, что Т. gondii собираются преимущественно в мозгу грызунов, спустя 3 недели перестают делиться и инфекция переходит в хроническую стадию. Все животные, как зараженные, так и нет, чувствовали себя одинаково хорошо, за время эксперимента никто не отощал. Более точную локализацию токсоплазмы в мозгу таким методом определить нельзя, но, допустим, это миндалина. Она выполняет многие функции, и если Т. gondii, находясь в ней, действует неспецифически, то инфекция должна повлиять на разные аспекты поведения крыс. Этот вопрос ученые исследовали досконально. Начали они, естественно, с теста на запахи, который немного отличался от британского. Самцов крыс испытывали на круглой арене диаметром 75 см, условно разделенной на 4 сектора. В один из секторов помещали пористый керамический диск, который 2 недели пролежал в крысиной клетке и пропитался родным запахом. На два других диска капали по 20 капель неразбавленной мочи рыси или кролика. (Мочу закупали у оптовых производителей, ни одна рысь лично в эксперименте не участвовала.) Четвертый сектор оставался непомеченным. За каждым животным наблюдали в течение часа и убедились, что нормальные крысы избегают сектора с рысьей меткой. В нем они проводили в два раза меньше времени, чем в кроличьем (10% и 23%). Инфицированных крыс запах рыси, напротив, притягивал (16% и 9% времени соответственно). Ученые протестировали таким образом не только самцов крыс, но и самок мышей, только не на большой арене, а в прямоугольном ящике поменьше. Конечно, логичнее было бы проверить поведение и самцов, и самок обоих видов, но оставим выбор объектов на совести исследователей. Мыши вели себя так же, как и крысы: зараженные токсоплазмой животные переставали шарахаться от диска с рысьей мочой, совершенно адекватно реагируя на другие запаховые метки.

Роберт Сапольски и его коллеги приняли во внимание, что хищник пахнет не только мочой. Поэтому грызунам предложили другое испытание: ошейник, носимый кошкой в течение месяца, или полотенце, накотором этот ошейник потом лежал двое суток. В качестве альтернативы на арену выкладывали такие же, но чистые предметы. Оказалось, что ошейник или ткань, пропахшие кошачьей шерстью, представляют для крыс более сильные раздражители, чем моча рыси, поскольку как инфицированные, так и неинфицированные грызуны старательно их избегали. Мыши реагировали не столь бурно: контрольные самки выказали к пахучему ошейнику умеренное отвращение, но животных, зараженных токсоплазмой, он привлекал.

Запах хищника — не единственный кошмар в жизни потенциальной жертвы. Крысы, например, могут бояться удара током. Не хочу описывать, как их запугивали, но этот ужас в полной мере испытывают и животные, зараженные токсоплазмой. В начале нынешнего века биологи полагали, что токсоплазма оказывает антитревожное действие и может пригодиться при создании новых анксиолитиков, но, похоже, они ошибались.

Еще один типичный страх — это боязнь всего нового на фоне тяги к нему. Вы еще не забыли опыты Бердоя? Положив пахнущую котом метку рядом с едой, он поставил грызунов перед нелегким выбором. Так же маются животные, которым предлагают пищу вроде бы съедобную, но странно пахнущую. Хорошо бы ее попробовать, но боязно — вдруг отравлена. Смельчаков обычно меньшинство, однако если кто-то отведал непривычную еду и остался жив, остальные следуют его примеру. Такому испытанию подвергли мышей, но Т. gondii не повлияла на страх грызунов перед новой пищей или новыми запахами. Инфицированные животные вели себя так же, как свободные от инфекции: только четверть голодных животных соглашалась есть корм с примесью кардамона; три четверти выбирали из двух диковинных блюд, пахнувших кардамоном или какао, то, которое уже попробовала одна из мышей. Причем ела она не на виду у подруг, а в одиночестве, но после еды, в общей клетке ее дыхание благоухало, допустим, кардамоном, и другие мыши, когда приходил их черед выбирать, тоже предпочитали кардамон, отвергая какао.

В последнем случае речь идет не просто о конфликте между осторожностью и любопытством, ао социальном поведении, за которое ответствен гиппокамп. Этот отдел мозга, как и миндалина, тоже контролирует эмоциональное восприятие, и известно, что активность в его зубчатой извилине повышается у крыс, которые чуют запах хищника. А еще от состояния гиппокампа зависит способность к пространственному обучению. Эту способность исследователи проверяли уже не на мышах, а на крысах, которых испытывали в водном лабиринте Морриса — бассейне с непрозрачной водой. Вылезти из него животные не могут, и им приходится плавать, пока они не найдут «мель» — установленную на дне платформу, на которой можно передохнуть. В мутной воде ее не видно, но крысы могут запомнить расположение платформы ив следующий раз плыть прямо к ней. И прекрасно запоминают, как с токсоплазмой, так и без.

Жизненный цикл токсоплазмы

Токсоплазма — властитель умов?

И что же у нас получается? Влияние токсоплазмы специфично, поскольку она подавляет лишь один вид страха — страх перед хищником, и изменяет реакцию мышей и крыс на единственный запах, а не на все запахи вообще. Все остальные проверенные аспекты поведения, связанные с функционированием гиппокампа и миндалин, у грызунов, инфицированных Т. gondii, остаются в норме. Поскольку мыши и крысы с токсоплазмозом не только перестают бояться аромата кошачьей мочи, но начинают испытывать к нему повышенный интерес, речь, по мнению Сапольски и его коллег, идет не о пассивном поведенческом эффекте, а об активной манипуляции, которую осуществляет паразит. Тут американцы, вслед за британцами, вздохнули о невозможности прямых экспериментов с котами.

Судя по производимому эффекту, Т. gondii действительно вмешивается в работу миндалин — врожденное отвращение к кошачьим феромонам контролируют именно они, к тому же концентрация цист в этих областях в два раза больше, чем в других отделах мозга. Но в миндалинах происходят многие процессы, и, влияя на один, легко нарушить другие. Удивительно, что этого не произошло. Почему? Стэнфордские биологи попробовали определить, какие именно группы нейронов мозга работают у здоровых и инфицированных крыс, когда они нюхают кота, и недавно опубликовали следующую статью, которая наделала шума в средствах массовой информации.

Район мозга, в котором сконцентрированы цисты токсоплазмы, ответствен за врожденные предпочтения и избегания: не только за страх перед хищником, но и за влечение к противоположному полу — удаление миндалины его снижает. Ученые исследовали влияние паразита на оба аспекта поведения. Прежде всего они опять взялись за ароматические тесты. Над клеткой, где сидели инфицированные и неинфицированные самцы крыс, укрепляли на 20 минут бумажку, смоченную мочой рыси, или, опять-таки на 20 минут, подсаживали за перегородку самку в состоянии эструса. Самцу она была недоступна, но он хорошо ее видел и чувствовал запах. Затем исследователи определяли, какие именно группы нейронов в крысином мозгу возбуждаются при этих испытаниях.

Научная этика своеобразна. Нельзя допустить естественной встречи крысы с котом, подвергая грызуна съедению, а хищника — инфицированию. Но в лабораторных условиях крыс можно заражать, возбуждать, пугать, а потом приготовлять срезы их головного мозга. На этих срезах исследователи выявляли группы активно работающих клеток с помощью иммунологических реакций на белок c-Fos. Этот белок синтезируется во время активной работы нервных клеток, поэтому его уровень часто используют как непрямой маркер активности нейронов.

В норме любовь и страх — это две разные реакции. Когда крыса их испытывает, у нее активизируются разные области гипоталамуса и миндалин. На запах самки инфицированные и здоровые самцы реагируют одинаково, у них возбуждаются одни и те же группы нервных клеток. А когда им дают понюхать мочу рыси, то у крыс обеих групп них включается другой стандартный нервный путь. Однако у животных, зараженных токсоплазмой, помимо «пути испуга» дополнительно активируется и та группа нейронов в миндалине, которая ответственна за половое влечение. И возбуждение в этой области так сильно, что пересиливает страх и удерживает инфицированную крысу рядом с пугающим запахом. Она обнюхивают кошачью мочу, вместо того чтобы бежать из этого места со всех лап, как полагается всякому благоразумному грызуну.

Конкуренция влечения и страха, конечно, впечатляет, но сама работа вызывает вопросы. Почему экспериментаторы не использовали для регистрации активных групп нейронов электроды или другие прямые методы? Почему не проверили, как обстоит дело у самок? Кроме того, на синтез белка требуется время, поэтому содержание c-Fos определяли спустя полтора часа после обонятельного сеанса. За это время многое могло произойти. И если токсоплазма действительно может оказывать столь тонкое влияние на мозг, то каков механизм этого действия? Возможно, лет через пять исследователи ответят на некоторые из этих вопросов, а может, будут действовать оперативнее.

Только не думайте, что Т. gondii — единственный паразит, влияющий на нервную систему. Есть и другие. Например, мыши, зараженные простейшими Eimeria vermiformis, тоже перестают пугаться запаха кошачьей мочи, а нематода Toxocara canis ослабляет присущий этим грызунам страх перед всем новым. Правда, этот же паразит вызывает двигательные нарушения, так что в данном случае об активной избирательной манипуляции поведением говорить не приходится.

Изучая поведение грызунов, люди почти всегда имеют в виду себя любимых. И что же получается — если паразиты управляют поведением крыс, то и на наше могут повлиять? Никто не возьмется безусловно утвердительно ответить на этот вопрос. Но вот некоторые факты. Среди шизофреников инфицированных Т. gondii в несколько раз больше, чем среди здоровых людей. Например, в Мексике соответствующие показатели составляют 29 и 9%. Биолог из Калифорнийского университета Кевин Лафферти проанализировал данные об уровне токсоплазмоза в разных странах и психическом здоровье населения. За людей исследователь взялся, удивившись распространенности Т. gondii среди океанской фауны: токсоплазмозом болеют даже морские выдры, поскольку кошачьи фекалии попадают в воду. Оказалось, что токсоплазмоз распространен по планете неравномерно. В среднем паразитом инфицировано около трети населения Земли, но показатель зараженности в разных странах колеблется: в Бразилии, например, он приближается к 70%, а в Южной Корее чуть больше 4%. Доктор Лафферти пришел к выводу, что в странах с высоким уровнем токсоплазмоза чаще встречается невротизм в разных проявлениях. Конечно, огромную роль играют культурные особенности и другие факторы, и токсоплазма — лишь один из них, но его влияние несомненно. Правда, анализ затрудняет то обстоятельство, что мужчины и женщины по-разному реагируют на паразитов. По данным Лафферти, инфицированные женщины более интеллигентны, законопослушны, степенны и добросовестны, внимательны и участливы, в то время как зараженные токсоплазмой мужчины менее интеллигентны, более рефлексивны и грубы, они стоики, более возбудимы и легко расстраиваются. (Оставим эти выводы на совести ученого.)

Влияние Т. gondii на психику народов еще ждет тщательного исследования, однако интересно было бы проверить, не управляют ли Т. gondii поведением тех личностей, которые держат в городских квартирах множество котов. Родные бегут из дома, соседи жалуются, а им хоть бы что, и характерного кошачьего запаха они как будто и не чувствуют. Нет необходимости пояснять, как такой образ жизни способствует репродуктивному успеху токсоплазмы.

Универсальность и специфика

Роберт Сапольски и его команда обмолвились, что крысы с хроническим токсоплазмозом тяготеют только к кошачьей моче, а запах собачьей их по-прежнему пугает. Хотя псы и опасны для грызунов, они в отличие от котов не могут обеспечить токсоплазме половой процесс, поэтому не интересны паразиту. Столь избирательная регуляция выглядит довольно странно, особенно в свете работ биологов Гарвардской медицинской школы в Кембридже (США) под руководством Стивена Либроза. Эти ученые обнаружили, что в моче всех хищников присутствует соединение 2-фенилэтиламин (ФЭА), выполняющее функции «универсальной пугалки». Именно оно вынуждает крыс обращаться в бегство, если они почуют запах кота, собаки или другого любителя грызунов.

Вообще-то запах мочи у разных видов индивидуален. Во всяком случае, оптовые торговцы уриной (называть их производителями было бы не совсем верно) рекомендуют различную продукцию для разных случаев. Повсюду шныряют крысы, олени объедают ваш сад, а еноты достали стиркой? Купите мочу койотов. А если койоты во дворе? Мочой волка их. Она же поможет, если кошки одолели. От мышей хороша рысья, от кабанов (и броненосцев) — львиная, от надоедливых белок и маленьких собак — лисья. Моча помогает даже от диких гусей и других птиц. Чтобы они не спускались во двор, специалисты рекомендуют установить двухмерное изображение койота, спрыснутое его уриной. Птицы издали увидят хищника, почуют его запах и пролетят мимо. Только от волков и львов в палисаднике и слонов в посудной лавке средства пока не нашли.

Но вернемся к работе кембриджских биологов, которые исследовали группу малоизученных обонятельных рецепторов, называемых рассеянными аминоассоциированными рецепторами (trace amine-associated receptors) — TAARs. Они имеются в обонятельном эпителии практически у всех позвоночных, но в разном количестве: у грызунов их раза в три больше, чем у человека. Исследователи установили, что у крыс один из этих рецепторов, TAAR4, специфически взаимодействует с мочой рыси, однако не реагируют на урину крысы, мыши и человека. TAAR-рецепторы других классов возбуждаются неспецифически от всякой мочи. Затем ученые выяснили, что активирующее действие на TAAR4 оказывает один из компонентов мочи рыси, 2-фенилэтиламин. В моче других исследованных видов его практически нет. Вопрос в том, присутствует ли ФЭА только в урине рыси, или у всех хищников без исключения, или не только у них. Чтобы решить эту проблему, ученым понадобились образцы мочи многих видов животных, но они не стали прибегать к услугам оптовых поставщиков. Во-первых, у них ограниченный ассортимент; во-вторых, нельзя быть уверенным, что чистота продукта, производимого для хозяйственных целей, достаточна для научного эксперимента. Для продажи продукт собирают на специальных фермах, в зоопарках и заповедниках. Животных помещают в особые загоны или клетки, и урина утекает через отверстия в полу. Как уверяют сами торговцы, весь процесс, который они называют «использованием возобновляемых ресурсов мочи», происходит под постоянным государственным контролем и самым гуманным образом.

Итак, исследователи взялись за дело сами и взяли анализы у 38 видов хищников, в том числе львов, снежных барсов и сервалов, а также травоядных. Попали в этот список и главные персонажи нашей статьи: грызуны, кошки и люди. Пробы отбирали в зоопарках Новой Англии и Южной Дакоты, причем основная работа досталась аспиранту Дэвиду Ферреро: это он уговаривал жирафа помочиться в баночку и общался с ягуаром, отнюдь не расположенным к сотрудничеству.

Результаты этого исследования представлены в таблице. Оказалось, что ФЭА содержится в моче у всех хищников и у некоторых его концентрация очень велика, особенно у львов, сервалов и тигров. У травоядных этого вещества в 3000 раз меньше. Хотя разница между хищными и нехищными видами несомненна, индивидуальный разброс широк, например у 11 рысей концентрация ФЭА колебалась от 5,3 до 72,6 микромолей. Поэтому нас не должен смущать крайне низкий показатель одинокого хорька — второго, очевидно, не нашлось (или он изыскал способ не предупреждать потенциальную жертву о своем соседстве). От чего зависит содержание ФЭА в моче разных видов, пока непонятно. Исследователи предположили, что это соединение может быть побочным продуктом, который образуется в результате переваривания мясных белков (ФЭА — метаболит аминокислоты фенилаланина). Они изменили диету грызунов на более богатую мясом, но ФЭА в их моче от этого не прибавилось. Очевидно, на продукцию ФЭА влияют многие факторы, науке пока неизвестные.

Концентрация ФЭА в моче разных видов (Жирным шрифтом отмечены жищники)

Зато исследователи убедились, что испуг вызывает именно 2-фенилэтиламин: когда в угол крысиной клетки капали мочу льва, грызуны избегали этого места, хотя обычно в клетке они предпочитают именно углы. Если же пробу предварительно обрабатывали ферментом, разрушающим ФЭА, крысы и даже мыши не пугались львиного запаха. Взаимодействие ФЭА с рецептором специфично, другие соединения, по структуре очень на него похожие, в том числе бензиламин и дофамин, не активируют TAAR4, поэтому от восторга никто не удирает прочь. Однако окончательные выводы о роли рецептора и 2-фенилэтиламина во взаимоотношениях хищников и грызунов делать еще рано. Исследователи планируют получить генетически модифицированных мышей с отсутствующим геном TAAR4; такие животные не должны бояться запаха опасной мочи, если TAAR4 — единственный рецептор, отвечающий за страх перед хищником. Честно говоря, в это верится с трудом. Система оповещения о близкой опасности слишком важна для грызунов, чтобы она не дублировалась.

Роль ФЭА в жизни грызуна, безусловно, велика. Гораздо проще запомнить единственный запах беды, чем распознавать метки каждого конкретного хищника. Но универсальная метка страха в моче вредна самим хищникам — им невыгодно распугивать мышей. Исследователи предполагают, что 2-фенилэтиламин служит для коммуникативных целей. Может быть, таким образом хищники сообщают друг другу, кто из них больше и «чьи в лесу шишки». С этой точки зрения интересно сравнить содержание ФЭА в моче разных видов с рекламой торговцев уриной: волк прогоняет койота, а лев — вообще всех.

Помимо «универсальной пугалки» существуют и видоспецифичные сигналы, вызывающие панику у грызунов. Известны летучий компонент мочи лис — 2,5-дигидро-2,4,5триметилгиазол — и два нелетучих белковых соединения, выделяемых котами. Есть, видимо, и другие. Нужна ли потенциальной жертве такая подробная информация? Она может иметь значение только в некоторых случаях, когда тысячелетиями развиваются вместе хищник и жертва или паразит и его хозяин. Крысе все равно, кто ее съест, а токсоплазме выгодно, чтобы ее промежуточный хозяин избежал гибели в зубах койота, фокстерьера или лисы и сохранил себя для кошки.

Кандидат биологических наук
Н.Л. Резник

Литература

M. Berdoy et al. Fatal attraction in rats infected with Toxoplasma gondii. «Proceedings of the Royal Society B», 2000, т. 267, с. 1591—1594.
K.D. Lafferty. Can the common brain parasite, Toxoplasma gondii, influence human culture? «Proceedings of the Royal Society B», 2006, т. 273, с. 2749—2755.
A. Vyas, S.-K. Kim, N. Giacomini, J.C. Boothroyd, R. Sapolsky. Behavioral changes induced by Toxoplasma infection of rodents are highly specific to aversion of cat odors. «Proceedings of the National Academy of Sciences», 2007, т. 104, № 15, с. 6442—6447.
P.K. House, A. Vyas, R. Sapolsky. Predator Cat Odors Activate Sexual Arousal Pathways in Brains of Toxoplasma gondii Infected Rats. PLoS ONE 2011, 6(8): e23277. doi:10.1371/journal. pone.0023277
David M. Ferrero et al. Detection and avoidance of a carnivore odor by prey. «Proceedings of the National Academy of Sciences», 2011, т. 108, № 27, с. 11235—11240.