Ученые пролили свет на биологию индивидуальности

Поместите 50 червей C. elegans в 50 отдельных контейнеров, и все они начнут искать пищу примерно в одно и то же время. Однако, как оказалось, врожденная система, управляющая соответствующим возрасту поведением червя, не полностью надежна. Несмотря на общие гены и развитие в одинаковых условиях, некоторые из них ведут себя иначе, чем остальные.

Понимание того, как гены управляют нашим поведением, по большей части возникло из экспериментов, которые включают изменение обычного состояния субъекта с помощью внешних стимулов на короткий период времени. Например, мышь, прошедшая лабиринт, получает кусочек сыра. Меньше нам известно о том, как гены воздействуют на поведение, когда животные возвращаются к своей повседневной жизни.

Ученые разработали систему, которая фиксирует спонтанное, внутреннее поведение в червях в течение всего времени их развития, которое длится около 50 часов. Изучив движение червей во время поиска пищи, они обнаружили весьма схожие паттерны поведения. Даже несмотря на то, что черви были изолированы друг от друга, они активно искали пищу в один и тот же период своего развития.

Также ученые заметили определенные нейромедиаторы, которые обычно заставляют животных придерживаться определенного расписания. Например, нарушение работы дофамина воздействовало на скорость движения червя на поздней стадии развития. На каждой стадии были свои мутации, которые могли изменить паттерн поведения отдельного червя.

Несмотря на то, что большинство червей действовало по общему поведенческому паттерну, были некоторые, которые проявляли атипичное поведение, хотя генетически и с точки зрения окружающей среды находились в равных условиях. Возможно, предположили ученые, это объясняется небольшими отличиями в развитии нервной системы. Этот фактор случайности — то, как некоторые нейроны соединяются друг с другом — не управляется генетикой.

При этом если удалить нейромедиатор серотонин, это значительно снизит популяцию червей, демонстрирующих признаки индивидуальности, сообщает Phys.org.

В прошлом году биологи раскрыли загадку бесполого червя, который 18 млн лет клонировал сам себя, отказавшись от полового размножения. Секвенировав его геном, они обнаружили, каким образом червю удалось поддерживать высокое генетическое разнообразие бесполым путем.