Norki amerykańskie regenerują swoje mózgi w rzadkim odwróceniu procesu udomowienia

Zwierzęta hodowlane różnią się wyglądem od swoich dzikich odpowiedników na wiele sposobów, a jedna różnica jest spójna: ich mózgi są mniejsze niż mózgi ich przodków. Od owiec, przez świnie, po krowy, udomowione zwierzęta mają stosunkowo mniejsze mózgi w porównaniu do swoich dzikich odpowiedników – zjawisko znane jako efekt udomowienia.

Teraz badanie przeprowadzone przez Max Planck Institute for Animal Behaviour (MPI-AB) wykazało rzadkie odwrócenie efektu udomowienia. W trakcie hodowli w niewoli norka amerykańska doświadczyła zmniejszenia względnej wielkości mózgu, ale populacje, które uciekły z niewoli, zdołały odzyskać prawie cały rozmiar mózgu swoich przodków w ciągu 50 pokoleń. Badanie zostało opublikowane dzisiaj w Królewskie Towarzystwo Otwartej Nauki.

„Nasze wyniki pokazują, że utrata wielkości mózgu u zwierząt udomowionych nie jest trwała” – mówi Ann-Kathrin Pohle, studentka studiów magisterskich w MPI-AB i pierwsza autorka artykułu. „To odkrycie pogłębia naszą wiedzę na temat tego, jak udomowienie zmieniło mózgi zwierząt i jak te zmiany mogą wpływać na zwierzęta po powrocie na wolność”.

Zrozumieć dziki mózg

Kiedy zwierzęta tracą rozmiar mózgu podczas udomowienia, uważa się to za ulicę jednokierunkową. Wydaje się, że zwierzęta prawie nigdy nie odzyskują względnych rozmiarów mózgu swoich przodków, nawet w dzikich populacjach, które żyją na wolności od pokoleń. „Kiedy zwierzęta tracą części ciała, takie jak pewne obszary mózgu, w wyniku ewolucji, znikają i nie można ich po prostu odzyskać” – mówi Dina Dechmann, starszy autor artykułu i lider grupy w MPI-AB.

Badanie, czy dzikie zwierzęta mogą odzyskać względne rozmiary mózgów ich dzikich odpowiedników, jest również trudne metodologicznie. Aby zrobić to właściwie, mówi Dechmann, „trzeba by znaleźć zwierzę z oddzielnymi dzikimi i dzikimi populacjami, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo wymieszania się grup. I trzeba by znaleźć zwierzę, które można zbadać za pomocą wystarczającej liczby pomiarów mózgu i czaszki . . ” Potrzebowałbyś zwierzęcia, innymi słowy, jak norka amerykańska.

Pochodząca z Ameryki Północnej norka amerykańska jest udomowiona na potrzeby handlu futrami od ponad wieku. Po wyhodowaniu w Europie na futro zwierzęta trzymane w niewoli uciekły, tworząc dzikie populacje, które rozprzestrzeniły się w całej Europie. Ta naturalna historia zapewniła odrębne populacje, których potrzebował Dechmann i jego zespół: dzikie norki z Ameryki Północnej, udomowione norki z europejskich ferm futrzarskich i dzikie norki z Europy.

Aby zbadać zmiany wielkości mózgu, zespół zwrócił się do zastępcy: czaszek. „Rozmiar czaszki jest dobrym przybliżeniem wielkości mózgu norek, a to pozwala nam na dokonywanie pomiarów istniejących kolekcji czaszek bez potrzeby używania żywych zwierząt” – mówi Pohle. Kolekcja muzealna Uniwersytetu Cornell została wykorzystana do zbadania czaszek dzikich norek amerykańskich, podczas gdy europejskie farmy futerkowe dostarczyły czaszki zwierząt domowych.

W przypadku dzikiej populacji Dechmann i Pohl współpracowali z Andrzejem Zalewskim w Polskim Centrum Badania Ssaków, które posiadało kolekcję czaszek uzyskanych w ramach programu zwalczania dzikich norek. „Zazwyczaj trudność w badaniach nad czaszkami polega na znalezieniu kolekcji wystarczająco dużych, aby można było z nimi pracować” – mówi Dechmann. „Mieliśmy wielkie szczęście, że mogliśmy współpracować z kilkoma organizacjami, aby uzyskać potrzebne nam próbki populacji”.

Zespół wykonał pomiary czaszek, aby obliczyć względny rozmiar mózgów zwierząt. Odkryli, że zgodnie z dobrze udokumentowanym procesem udomowienia, mózgi norek hodowanych w niewoli skurczyły się o 25% w porównaniu z ich dzikimi przodkami. Ale w przeciwieństwie do oczekiwań, mózgi dzikich norek odrosły prawie do dzikich rozmiarów w ciągu 50 pokoleń.

elastyczne mózgi

Dechmann podejrzewa, że ​​wie, dlaczego akurat to zwierzę osiągnęło coś, co uważano za nieprawdopodobne. Norka amerykańska należy do rodziny małych ssaków o niezwykłej zdolności sezonowej zmiany wielkości mózgu w procesie znanym jako zjawisko Dehnela. Dechmann, ekspert w tym procesie, udokumentował Dehnela u ryjówek, kretów i łasic.

„Podczas gdy inne udomowione zwierzęta wydają się trwale tracić rozmiar mózgu, możliwe jest, że norki mogą odzyskać rozmiar mózgu swoich przodków, ponieważ mają wbudowany elastyczny rozmiar mózgu” – mówi.

Ta elastyczność mogła być korzystna dla norek, które powróciły na wolność. „Jeśli uciekniesz z niewoli z powrotem na wolność, będziesz potrzebować mózgu w pełni zdolnego do radzenia sobie z wyzwaniami życia na wolności. Zwierzęta o elastycznych mózgach, takie jak norki, mogą przywrócić swoje mózgi, nawet jeśli wcześniej się skurczyły”.

Wyniki nie ujawniają, czy mózg dzikiej norki działa tak samo jak mózg dzikiej norki. Aby się tego dowiedzieć, zespół musiałby zbadać mózgi zwierząt, co jest krokiem do przyszłych badań.