子猫のような珍しい赤ちゃんの世話をしている母犬の写真を見たことがありますか？ この種の動物の養子縁組の話は、同種親交配として知られる現象の例です。遺伝的に関係のない子孫に提供されるケアです。
私たち人間は「子供を育てるには村が必要です」というフレーズを投げ回すかもしれませんが、動物の世界ではこれが文字通り真実である場合があります。 東アフリカの砂漠のしわの多い哺乳類である裸のモグラネコは、子孫を育てるのに協力する「村」全体の例です。
個々の裸のモグラネズミには特定の仕事があります。 ミツバチの巣箱のように、裸のモグラネズミのコロニーには女王が1人いて、その仕事は繁殖することです。 女王と交尾する性的に生殖するオスはほんのわずかです。 他のすべては、男性と女性の両方が、コロニーを保護する兵士か、餌を探し、トンネルを掘り、子犬として知られる女王の子孫の世話をする労働者です。
今まで、裸のモグラネズミ労働者が自分ではない子犬を世話する理由について生理学的な説明はありませんでした。 通常、お母さんが出産すると、エストロゲンのレベルが高くなり、プロゲステロンのレベルが下がり、摂食や毛づくろいなどの母親の行動が生じます。 子猫を世話する母犬の物語のような多くの珍しい養子縁組の物語では、養子ママは最近自分の子孫を出産します。つまり、彼女のホルモンレベルは彼女のプライムを残し、子孫の世話をする準備ができていません彼女自身。
しかし、女性の裸のほくろラット労働者は、生殖器官が決して成熟しないため、これらのホルモンのレベルが低くなります。 では、裸のモグラネコ労働者はどうしてそんなに偉大な親になれたのでしょうか？ この質問への答えは、労働者、女王、ホルモン、うんちを食べることの網を含みます。
メッセージを送信する…うんち経由？
生物学者として、私は体内の化学物質がどのように行動の変化を引き起こすのかを理解することに興味があります。 私の研究室では、音声伝達における脳の化学伝達物質である神経伝達物質の役割を研究しています。
最近、日本の研究者は、裸のモグラネズミが子犬の呼び出しに応答するのが速いことに気づき、女王が出産した後に呼び出しが発信された地域でより多くの時間を費やしました。 裸のモグラネズミは声を出してコミュニケーションをとることができますが、聴覚は貧弱です。
女王の生殖段階に関する何かが労働者の行動に影響を与えているように見えました。 しかし、何が起こっていたのでしょうか？ 難聴のため、発声だけでコミュニケーションをとっていた可能性は低いです。 何らかの化学コミュニケーションが行われる可能性はありますか？
裸のほくろネズミは根と塊茎を食べます…そして糞も。 （Ltshears / Wikimedia Commons） 裸のモグラネズミは一般に糞を食べて残りの栄養素を得るので、研究者は、女王の妊娠した糞に、食べたときに労働者の行動に影響を及ぼす化学物質が含まれているのではないかと考えました。 たぶん、女王からエプロゲンが飛び出したのは、彼女が労働者とコミュニケーションを取り、親の準備をするための方法です。
彼らは、妊娠中の女王のエストロゲンが豊富なうんちを食べると、女性労働者がコロニーの子犬に対してより敏感で注意深い親になるのかどうかを調べる一連の実験を設計しました。
エストロゲンのつながりを解く
まず、研究者は、妊娠中および非妊娠の女王から労働者の裸のモグラネズミの糞を食べさせました。 彼らは、労働者の2つのグループが子犬の呼び出しにどのように応答するかに違いがあるかどうかを見たかったのです。 そして実際、妊娠の糞を食べた裸のモグラネズミは、通常の女王の糞を食べた親よりも反応がよく、注意深い親でした。
その後、研究者たちはうんち自体にあるものに注意を向けました。 妊娠している女王のうんちは、エストロゲンとプロゲステロンの濃度が高かった–一般的に親の行動に関連する2つのホルモン。 そして、女王の妊娠中、労働者も自分の糞にエストロゲンの濃度が高かった。
労働者のエストロゲンレベルの増加が妊娠中の女王の周りだけでなく、妊娠のうんちのホルモンに起因することを確認するために、研究者らは「人工うんち」のバッチを混ぜました。妊娠中の女王によって排泄されたものに似ています。 案の定、労働者のエストロゲン濃度は、このうんちカクテルで食事をした後に上昇しました。 現在、研究者は、エストロゲンが女王から妊娠中のうんちを介して労働者に移動していると確信していました。
裸のほくろネコの子育ての良いところは、子犬を暖かく安全に保つことです。 （Neil Bromhall / Shutterstock.com） その後、研究チームはホルモンと行動の関係を特定したいと考えました。 そのため、彼らは労働者に通常の妊娠していない女王の糞、またはエストロゲンを補充した非妊娠の女王の糞を与えました。 エストロゲンで強化された糞を食べた労働者は、元々研究者がこれらの実験を追求するように促したものと同様の子犬の呼び出しに対する反応性と注意力のレベルを示しました。
この研究は、実験室で生まれ育った裸のモグラネズミのコロニーで行われたことに注意することが重要です。 野外でこの一連の実験を繰り返し、糞中のエストロゲンが野生の裸のモグラネズミ労働者に同じ行動変化を引き起こすかどうかを確認することは興味深いでしょう。
うんちのエストロゲン：コミュニケーションの多層
エストロゲンを含んだ糞を摂取した後の労働者の行動の変化は、ホルモンが裸のネズミをより良い親にする方法としてだけでなく、女王が彼女の労働者と通信する方法としても役立ったことを示唆しています。 このように、女王のうんちのエストロゲンは2つのレベルで機能します。それは、女王の妊娠状態について労働者に注意を促し、子犬のコミュニケーションに対する労働者の反応を改善します。
哺乳類間の化学的コミュニケーションに関する多くの研究は、フェロモンに焦点を当てています。フェロモンは、自分の行動に影響を与える他の個人によって分泌される匂い信号です。 科学者は主にエストロゲンを、それを生産する個人の行動に影響を与えるホルモンと見なしています。 ただし、この研究は、他の人によって生成されたエストロゲンがコミュニケーションの手段であるだけでなく、自分の行動に影響を与える要因にもなりうるという洞察を提供します。
この記事はもともとThe Conversationで公開されました。
ジーナ・マンティカ、博士 タフツ大学生物学の候補者
