Надпочечники родительской любви
В надпочечниках моногамных хомячков синтезируется гормон, который стимулирует заботу о потомстве в обоих родителях.
Для людей нормально, когда и отец, и мать заботятся о детях. Но для зверей в целом это не совсем обычное поведение: из всех млекопитающих оба родителя пекутся о детёнышах лишь примерно у 5% видов (как можно догадаться, обоюдная забота о потомстве сопутствует моногамии). Тем интереснее узнать, как возникло такое поведение и какие физиологические механизмы лежат в его основе. Нельзя сказать, что моногамия и заботливые родители присущи каким-то отдельным, хорошо очерченным группам видов, но тем лучше: сравнивая близкородственные виды зверей, моногамные и полигамные, легко вычленить биологические особенности, которые помогают вести себя моногамно с партнёром и заботливо по отношению к потомству.Например, в роду Белоногих хомячков есть моногамные береговые хомячки Peromyscus polionotus, у которых все детёныши в помёте рождаются от одного самца, и этот самец заботится о них наравне с самкой. И есть оленьи хомячки Peromyscus maniculatus: формально у них тоже образуются пары, но в одном помёте есть детёныши от разных самцов, и самец мало участвует в их воспитании. Этих хомячков изучают давно, и мы несколько лет назад писали, что у них нашли различия в ДНК, которые имеют отношение к разным родительским стратегиям. Причём у заботливых родителей береговых хомячков есть ещё и отличия между самками и самцами – то есть отцовское родительское поведение и материнское родительское поведение поддерживаются разным генетическим аппаратом и эволюционируют отдельно друг от друга. В том исследовании также шла речь о гормоне вазопрессине, который синтезируется в гипоталамусе: от вазопрессина зависит, среди прочего, брачно-семейное поведение. Активность гена вазопрессина у полигамных оленьих хомячков и моногамных береговых заметно отличалась. И, в общем, где ещё искать механизмы различий в брачно-семейном поведении, как не в мозге и его гормонах?
Но вот сейчас те же исследователи опубликовали в Nature новую работу про обоих хомячков, и речь в ней идёт не столько о мозге, сколько о надпочечниках. Это чрезвычайно важные железы, синтезирующие адреналин и ряд других стероидных гормонов, управляющих обменом веществ. Оказалось, что в надпочечниках моногамных береговых хомячков есть участок, который в девять раз крупнее, чем такой же участок у оленьих хомячков. Более того, один из генов, участвующих в синтезе стероидных гормонов, у моногамных береговых хомячков работает более чем в 3000 раз активнее. Фермент, который закодирован в этом гене, превращает прогестерон в 20α-гидроксипрогестерон (20α-OHP). Уровень 20α-OHP что в крови, что в надпочечниках намного выше у моногамных береговых хомячков, не;ели у полигамных оленьих.
Гормон 20α-OHP синтезируется в клетках особого типа, которые образуют специальную зону в надпочечниках – от других клеток в надпочечниках они отличаются повышенной активностью примерно двух сотен генов. Эти клетки есть у береговых хомячков, но нет у оленьих, что тем более удивительно, если учесть эволюционную близость обоих видов. Обычно такие различия в строении тканей, присутствии или отсутствии каких-то клеток видят между более отдалёнными видами – например, между человеком и другими приматами, от которых люди откололись около 6 млн лет назад. У хомячков же зона надпочечников, синтезирующая 20α-OHP сформировалась всего около 20 тыс. лет назад.
Когда добавочную дозу 20α-OHP вводили береговым хомячкам, они начинали заботиться не только о своих детёнышах, но и о чужих, которые оказывались рядом с их гнездом – вылизывали их, затаскивали обратно в гнездо, если те слишком далеко уползали, и т. д. Вообще береговые хомячки и так проявляют заботу о чужих детёнышах (как и другие моногамные звери), но после лишней порции 20α-OHP они стали проделывать это чаще. Оленьи хомячки, напротив, чужими детёнышами вообще не интересуются, но и среди них целых 17% стали заботиться о детёнышах – несмотря на то, что эти 17% были бессемейными и своих детёнышей у них не было.
Гормон 20α-OHP в любом случае должен действовать на мозг. Он и действует: когда 20α-OHP появляется в зонах мозга, управляющих родительским поведением, он превращается в аллопрегнандиол, который подавляет активность нейронных рецепторов к гамма-аминомасляной кислоте (не путать с аллопрегнанолоном – послеродовым антидепрессантом, который тоже работает с ГАМК-рецепторами, но действует иначе). Аллопрегнандиол ослабляет эффект от других молекул, которые как раз стимулируют рецепторы – в результате получается, что аллопрегнандиол модулирует нейронные импульсы, что, в свою очередь, сказывается на родительском поведении. Кстати, сам аллопрегнандиол тоже вводили хомячкам: бессемейные полигамные хомячки обоих полов под его влиянием затаскивали чужих детёнышей к себе домой, а семейные моногамные хомячки начинали активнее укреплять и достраивать гнездо.
Естественно, тут остаются вопросы, на какие именно нейроны действует аллопрегнандиол, есть ли какая-то разница в том, как именно аллопрегнандиол и исходный 20α-OHP влияют на поведение самцов и самок, и т. д. Гормон 20α-OHP можно назвать родительским, но создать настоящую родительскую любовь с нуля он не может: полигамные оленьи хомячки после дозы 20α-OHP, хоть и демонстрировали необычный интерес к детёнышам, но всё же это было не то, что у моногамных береговых хомячков. То есть 20α-OHP для полноценного эффекта требует определённой гормональной, нейробиологической, генетической «инфраструктуры». И было бы странно, если бы было иначе – всё-таки родительская забота – это довольно сложное поведение. С другой стороны, надпочечники береговых хомячков и гормон 20α-OHP явно показывают, что когда речь идёт о поведении, стоит обращать внимание на то, что лежит за пределами мозга.