Раки, привыкшие быть в компании, быстрее отзывались на добавление спирта в окружающую среду, начиная сильно бить хвостом и со временем валясь с ног, а их собратья, которые долгое время провели в одиночестве, реагировали на алкоголь слабее и медленнее. Нейроны, отвечающие за соответствующие движения, становились под воздействием алкоголя у общительных раков особенно чувствительными. По-видимому, это связано с разной восприимчивостью нейронов к разным нейромедиаторам у животных, находящихся в разных жизненных ситуациях. Исследование опубликовано в Journal of Experimental Biology.
Алкоголь сложным образом действует на организм, комментируют исследователи, он влияет на разные клеточные механизмы, и поэтому до сих пор известны не все факторы, определяющие чувствительность к алкоголю. У пчел, например, алкоголь вызывает потребность исполнять брачные танцы, а у людей может вызывать агрессию. Задачей данного проекта было исследовать действие алкоголя на организмы одного вида, которые до этого подвергались разным воздействиям социального характера.
Социальный статус имеет важное значение для раков, меняя их поведение; кроме того, давно известно, что алкоголь ощутимо воздействует на их поведение: пьяные раки встают на дне в полный рост и принимаются бить хвостом, после чего падают и уже не могут подняться. Именно эти соображения и натолкнули исследователей на идею сравнить реакцию на спирт у общительных особей и у отшельников.
Раков вида Procambarus clarkii, которых до начала эксперимента содержали либо в одиночестве, либо в составе групп, помещали в аквариумы с концентрацией спирта от 0,1 до 1 моль на литр (примерно от 0,5 до 5 объемных процента) и наблюдали их поведение с помощью цифровых видеокамер. Более сильные эффекты, ожидаемо, проявлялись в самых заспиртованных аквариумах - там «общительные» раки принимались с энтузиазмом бить хвостом уже через двадцать минут, тогда как в малом разведении это происходило только через два часа. Также к этому времени у них существенно повышалась концентрация алкоголя в гемолимфе.
У раков-одиночек, которых неделю держали в изоляции, эти эффекты проявлялись медленнее. Даже в самой большой концентрации спирта они начинали проявлять признаки опьянения почти в полтора раза позднее, чем «общительные» раки.
Стоит отметить, что раки умеют развивать резистентность к алкоголю, и через пару недель постоянного воздействия привыкают к нему, успешно стоят на ногах и, вообще, ведут нормальный образ жизни.
Чтобы исследовать механизм изменения восприимчивости к алкоголю на клеточном уровне, ученые анализировали поведение отдельных нейронов раков. Они помещали небольшие электроды рядом с боковым гигантским интернейроном, который ответственен за движения хвоста и, посылая на электрод разные импульсы, смотрели, как алкоголь влияет на его чувствительность. Выяснилось, что он становится более чувствительным у всех пьяных раков, однако у более социально активных животных для его возбуждения требовался меньший импульс, и порог этой чувствительности быстрее падал со временем. Известно, что алкоголь меняет восприимчивость нейронов к нейромедиаторам. В данном случае ученые полагают, что нейроны раков становятся более чувствительны к ГАМК или 5-гидрокситриптамину, поскольку известно, что их чувствительность различается у Procambarus clarkii, имеющих разный социальный статус.
Ранее было известно, что статус животного может иметь значение, например, для меры потребления алкоголя: так, находящиеся внизу иерархической лестницы своего сообщества крысы и обезьяны склонны выпивать больше, чем их более успешные собратья. Потребление алкоголя происходит не обязательно только в лабораторных условиях - например, о лемурах и лори, любящих выпить в родной среде обитания, мы уже писали раньше. В ходе данного исследования зависимости особенностей приема алкоголя от социального статуса впервые рассматривалась с новой стороны - ученые выяснили, что если менять социальные условия, то и восприимчивость к алкоголю тоже начинает меняться, причем как внешне, так и на клеточном уровне.
Анна Казнадзей