Учёные МГУ имени М.В. Ломоносова и НИИ Морфологии человека отправили некрупных ящериц – толстопалых гекконов – в космос и обнаружили, что они проявляют игровое поведение даже в условиях невесомости.
Игровое поведение известно для приматов, грызунов, хищников, копытных, слонов, китообразных и некоторых птиц. До настоящего времени все описанные случаи игрового поведения рептилий были выявлены у представителей крупных видов, с относительно большим весом мозга и преимущественно в условиях неволи. Результаты работы опубликованы в журналах Journal of Ethology и Life Sciences in Space Research.
Еще на заре космической эпохи, в середине XX века, ученым было известно, что невесомость оказывает влияние на физиологические параметры человека. В условиях отсутствия гравитации, в частности, вестибулярный аппарат и мускулатура работают несколько иначе. А длительные космические полеты могут вызывать атрофию скелетных мышц. Недавние исследования говорят также о том, что космические условия влияют и на психику человека.
Чтобы разобраться во всех тонкостях и нюансах влияния условий космического полёта на организм, ученые проводят многочисленные эксперименты на разных группах животных. Некоторые из них, как исследование игрового поведения гекконов, носят исключительно фундаментальный характер.
«Экстраполировать полученные на гекконах результаты на человека нельзя, да и не нужно, поскольку люди и так играют. Как маленькие, так и взрослые. Думаю, в невесомости тоже», — рассказывает один из авторов исследования, директор Учебно-научного центра по реабилитации диких животных биологического факультета МГУ Рустам Бердиев.
Гекконы были выбраны модельными объектами неслучайно: нижняя поверхность их пальцев покрыта множеством микроскопических щетинок, обеспечивающих прочное сцепление даже с самыми гладкими поверхностям за счет межмолекулярных вандерваальсовых взаимодействий. Согласно гипотезе ученых, эта суперспособность гекконов позволила снизить стресс у животных в условиях невесомости.
Российские ученые отправляли гекконов на орбиту для разных физиологических и поведенческих исследований неоднократно. Игровое поведение у толстопалых гекконов было выявлено при анализе полетных видеозаписей эксперимента по изучению поведения рептилий в невесомости в рамках 30-дневного космического полета спутника BION-M №1, который вышел на орбиту 19 апреля 2013 года.
На спутнике животные находились в трех специальных контейнерах, снабженных системами жизнеобеспечения. В каждом контейнере находилось по 5 самок толстопалых гекконов (Chondrodactylus turneri). Каждую особь ученые маркировали специальным цветным ошейником, уникальным для каждого участника эксперимента. В контейнерах были установлены видеокамеры, фиксирующие все происходящее внутри.
На Земле в течение такого же время и в тех же условиях содержали контрольную группу животных, где каждая особь также была помечена цветным ошейником. Одной из «ящериц-космонавтов» прямо перед стартом ракеты-носителя удалось снять с себя ошейник. После возвращения капсулы с гекконами на Землю учёные тщательно проанализировали полетные видеозаписи и сравнили с видеозаписями контрольной группы животных. Оказалось, что в качестве объектов для игр они использовали «потерянный» ошейник, и кусочки кожи, слезшей с них в процессе линьки. Позднее исследователям удалось обнаружить, что гекконы контрольной группы тоже иногда играли – оставшимися на полу контейнера кусочками кожи, за отсутствием летающего ошейника. Но эти эпизоды были настолько редкими и непродолжительными, что без космических наблюдений их было бы крайне сложно обнаружить.
К ошейнику гекконы относились по-разному, что определялось их индивидуальными особенностями или положением. Манипуляции с ошейником могли представлять собой относительно простые короткие действия – слабое касание носом или языком, или одинарный толчок носом, после чего ошейник улетал. Наблюдались и более сложные манипуляции – нажатие мордой на край обода лежащего ошейника. В результате ошейник вставал на обод, покачивался или надевался на морду геккона. Ученые также наблюдали у гекконов многократное подталкивание ошейника носом, просовывание головы в отверстие ошейника, удержание ошейника прижатием головой к полу контейнера. Геккон мог покачивать головой с надетым на морду ошейником, после чего ошейник слегка подбрасывался или поворачивался вокруг своей оси. Простые манипуляции наблюдались значительно чаще, чем сложные и занимали не более нескольких секунд.
Следовательно, небольшие рептилии могут играть и на Земле, и в невесомости, но эта способность индивидуальна и зависит от окружающих условий. В дикой природе для рептилий игровое поведение как правило энергетически невыгодно. Такие отличия от млекопитающих, как холоднокровность, низкий уровень метаболизма и необходимость длительного восстановления после интенсивных нагрузок делают рептилий уязвимыми для воздействия многих факторов внешней среды. Эти факторы полностью или частично отсутствовали в космическом эксперименте. Невесомость также способствовала уменьшению энергозатрат.
В итоге полученные данные позволяют заключить, что в определенных условиях даже некрупные рептилии способны демонстрировать игровое поведение, а понимание принципов эволюции головного мозга и механизмов возникновения игровой активности может позволить выявить такое поведение и у других животных, для которых оно ранее не было описано. Согласно полученным результатам и литературным данным, в дальнейшем этому может способствовать использование обогащённой среды при исследовании поведения животных в орбитальных экспериментах.
Текст: МГУ