Создать прочную семью или искать внимания каждой самки в группе: ученые выяснили, что половое поведение самцов павианов и гамадрилов определяют всего три гена.

Молекула дофамина

Команда профессора Беркли изучала обезьян: павианов анубисов (Papio anubis) и гамадрилов (Papio hamadryas). И те, и другие живут в Африке, и ученым известно, что они совсем недавно стали разными видами — их общий предок жил всего 700 тысяч лет назад, что по эволюционным меркам все равно что вчера.

Но несмотря на то, что гамадрилы и павианы — близкие родственники, они очень по‑разному ведут себя в стае: павианы живут группами, где каждый самец может спариваться с каждой самкой, поэтому в брачный период у них не прекращаются кровопролитные бои за самок. Гамадрилы вместо этого окружают себя семьей из 5−10 самок и не подпускают к «своим» других самцов.

Самец гамадрила (Papio hamadryas)
Самец гамадрила (Papio hamadryas)

В научном сообществе давно формировалась идея о том, что даже такие сложные поведенческие различия можно объяснить химическими процессами, происходящими в мозге, и мельчайшими изменениями в ДНК, которые влияют на эти процессы. На примере обезьян ученые решили выяснить, в чем именно заключается разница между такими разными по поведению обезьянами на уровне нейрофизиологии и генетики.

Для этого пришлось проделать довольно сложный путь. Сначала в геномах 200 обезьян обоих видов выявили тысячи крошечных вариаций генетического кода — случаев однонуклеотидного полиморфизма. По числу этих случаев определили генетическое расстояние между разными группами генов (чем больше случаев полиморфизма, тем больше разница). Оказалось, что меньше всего друг на друга похожи те группы генов, которые отвечают за работу двух сигнальных путей (всего их около 160). Один из них не имеет никакого отношения к регулированию поведения, а вот второй оказался сигнальным путем дофамина — вещества, от которого сильно зависит то, как обезьяны (как и другие животные, в том числе люди) себя ведут. Дофамин заставляет нас чувствовать удовольствие от вознаграждения — благодаря этому можем обучаться новому. Кроме того, дофамин — основа нашей мотивации.

Самец павиана анубиса (Papio anubis)
Самец павиана анубиса (Papio anubis)

Дальнейший анализ показал, что только три гена из всех, кодирующих работу дофамина, сильно различаются у этих двух видов обезьян. Первый — SLC6A3 — кодирует белок-переносчик дофамина, второй, COMT, «включает» и «выключает» его, а третий, PPP1CC 1?, влияет на связи между нейронами и участвует в деятельности клеток, вырабатывающих это вещество.

Какой же из этого следует вывод? Три гена — одни из немногих, которые отличают геномы двух очень близких видов, — отвечают за работу в их организме одного вещества, которое сильнейшим образом влияет на поведение. Впрочем, ученым еще неизвестно, как именно изменения в выработке дофамина влияют на то, как гамадрилы и павианы выбирают себе самок. Для того, чтобы это выяснить, предстоит еще долго работать.