Байкальскому бычку для «счастья» хватает только запаха самки

Ученые из Лимнологического института СО РАН (Иркутск) обнаружили, что байкальский бычок (желтокрылая широколобка) в состоянии полового поведения (и не только) умеет превращать свои обонятельные нейроны в … секреторные: рецепторные, чувствительные клетки, работающие «на прием» информации, вдруг начинают выделять молекулы в обонятельную слизь. Это не вписывается в традиционные представления о функциональной роли обонятельных клеток, но открывает перспективы для трансплантологии и восстановительной медицины, например, дает надежду на создание революционных методов лечения нейродегенеративных заболеваний, – таких как болезнь Альцгеймера и деменция

Обоняние – древнейший орган чувств. Химическая «сигнализация» определяет у животных не только пищевое, оборонительное и репродуктивное поведение, но и более «тонкие» характеристики: социальный статус, физиологическое состояние, другие «персонифицированные» данные особей своего или чужого вида.

Чувствительные хеморецепторные клетки, первое звено обонятельного анализатора, контактируют непосредственно с внешней средой и молекулами одоранта (лат. odor – запах). В процессе эволюции у многих животных они достигли высочайшей специализации и способны безошибочно идентифицировать отдельные молекулы и посылать информацию в мозг.

Яркий пример – поведение самца байкальской желтокрылой широколобки (Cottocomephorus grewingkii) при минимальной концентрации полового феромона самки в окружающей среде. В эксперименте это выглядит очень эффектно: если добавить чуть-чуть икры самки в аквариум, где сидит готовый к нересту самец, то, даже не видя объекта своего обожания, он немедленно приступает к демонстрации полового поведения. Под действием запаха самец переворачивается, начинает мелко вибрировать телом и «вхолостую» выделяет половые продукты.

Радикальная перенастройка обонятельных клеток самцов желтокрылых широколобок с восприятия пищевых сигналов на феромональные, без чего эти рыбы не могут размножаться, сопровождается серьезными структурно-функциональными изменениями обонятельных нейронов, в результате которых они, фактически, перестают быть обонятельными.

Оказывается, что науке еще многое неизвестно об этой древнейшей и важнейшей системе. Появляются все новые данные о том, что обонятельные нейроны имеют много общего с клетками иммунной системы (Buck, Axel, 1991; Игнатьева и др. 2015; Malki et al., 2015), а также о том, что обонятельная система вовлечена в развитие нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера и паркинсонизм. Выяснилось, что избыток даже безобидных пахучих веществ действует на обонятельные клетки как фактор стресса, и клетки в итоге гибнут, но как ни парадоксально, это может быть полезно для решения задач восстановительной медицины. Гибель обонятельных нейронов сопровождается компенсаторной активацией их стволовых клеток, которые могут стать источником клеток для трансплантации и лечения заболеваний нервной системы.

По словам известного нейробиолога профессора Н. С. Косицына, Байкал в который раз дает нам новые естественные модели, на которых можно изучать сложные вопросы не только биологии, но и медицины.

Подробнее читайте в статье И.В. Клименкова «От обоняния рыб к восстановительной медицине»

Подготовила Мария Перепечаева

: 10.06.2016