Еда – 2025
Можно сказать, что чувство голода – это чувство отсутствия еды, так что не будет большой натяжкой под заголовком «Еда – 2025» вспомнить исследования, связанные с голодом. Тем более, что сейчас речь пойдёт не столько о настоящем голоде, сколько о субъективном его ощущении. Прошлой весной в Science Immunology вышла статья с описанием экспериментов, в которых у мышей искусственно стимулировали «нейроны голода» (они активируются, когда организм чувствует нехватку энергии) и «нейроны насыщения» (эти активируются, когда энергии ощущается достаточно), находящиеся в гипоталамусе. При стимуляции «нейронов голода» даже сытые мыши начинали искать еду, а при стимуляции «нейронов насыщения» даже голодные мыши становились к еде равнодушными.
(Иллюстрация: Thought Catalog / Unsplash.com)
Но одновременно исследователи заметили, что при активации «нейронов голода» в крови уменьшалось количество моноцитов – иммунных клеток, которые одними из первых распознают потенциальные патогены, поедают их и стимулируют воспаление, привлекая к очагу болезни другие иммунные клетки. Наоборот, число моноцитов росло при активации «нейронов насыщения». Реальное насыщение не имело значения: мыши могли быть наевшимся или голодными, но моноциты реагировали на мнимый голод или мнимую сытость.
Исследователи предположили, что пищевые нейроны влияют на иммунные клетки через печень, потому что печень, с одной стороны, чувствительна к энергетическим запасам, с другой, она тесно общается с костным мозгом, который даёт клетки крови, в том числе и иммунные. Так и оказалось – нейроны гипоталамуса действительно общаются с печенью через симпатический отдел автономной нервной системы, корректируя собственные ощущения печени в плане достаточности калорий организму . Соответственно, печень выделяет в кровь больше или меньше определённого сигнального белка, который стимулирует на высвобождение моноцитов из органов кроветворения. Кроме того, в ответ на мнимый голод печень выделяет в кровь некоторое количество стрессового гормона кортикостерона. В небольшой концентрации он не может напрямую повлиять не иммунитет, но способен усилить иммунные эффекты, спровоцированные другими сигналами.
Зачем вообще может понадобиться иллюзия голода? Иммунные реакции требуют много энергии, и если мозг предвидит, что в ближайшее время не стоит рассчитывать на обильную пищу, он может соответствующим образом настроить печень, чтобы она притушила возможные иммунные реакции – несмотря на то, что энергетические состояние в данный момент может быть вполне удовлетворительным. Но сами исследователи говорят о том, что это лишь предположение, и гипотезу о планировании энергетических расходов нужно ещё проверять.
Голодание для любви
В другом исследовании про голод говорится, что он стимулирует половое поведение. Самцов мышей держали на интервальном голодании: в один день (и ночь) им давали еды вдоволь, в другой день у них была только вода. Такие самцы демонстрировали намного бо́льший интерес к самкам и чаще старались спариваться с ними. Дальнейшие эксперименты показали, что голод понижает уровень серотонина в мозге, ослабляя тем самым у самцов нейронные ограничители полового поведения.
(Фото: Belinda Fewings / Unsplash.com)
Половое поведение регулируется разными нейронными цепочками, которые используют разные нейромедиаторы. Среди этих цепочек есть дофаминовые и серотониновые, причём дофаминовые работают как стимуляторы полового интереса, а серотониновые как ингибиторы, то есть подавители. Серотонин образуется из триптофана, который млекопитающие должны получать с пищей. Об интервальном голодании говорят, что с ним индивидуум получает столько же калорий, сколько и при обычном режиме питания, просто эти калории иначе распределены во времени. Однако в данном случае голодавшие самцы получали на 15% меньше калорий, и примерно на столько же меньше они получали триптофана. Кроме того, голодание побуждало скелетные мышцы сильнее поглощать триптофан, так что до мозга его доходило заметно меньше. Голодание, урезая триптофановую норму для мозга, тем самым ослабляло серотониновый тормоз полового поведения.
Может быть, интервальное голодание влияет на брачные стремления не только у самцов, но и у самок; может быть, определённую роль тут играет режим голодания. Всё это предстоит выяснить в дальнейших исследованиях, и также предстоит выяснить, можно ли полученные результаты распространить на людей. Тут ещё стоит подумать о том, что серотонин известен в миру как нейромедиатор счастья, потому что его используют нейронные центры, от которых зависит хорошее настроение. Но его используют и разные другие центры, о чём хорошо бы помнить, когда возникает искушение свести разнообразные психические феномены к простым пропорциям нейромедиаторов.
Летучие мыши охотятся на птиц
Оставим в покое голод и перейдём к тому, кто, что и как ест. О какой новости сейчас пойдёт речь, понятно из заголовка, но на самом деле, о том, что летучие мыши едят птиц, подозревали давно. Во-первых, в летучемышином гуано нередко обнаруживается птичья ДНК; во-вторых, у пойманных летучих мышей изо рта порой свисают птичьи перья, а сам рот бывает перепачкан в птичьей крови; в-третьих, от мелких птиц на земле находят крылья, которые, судя по ранам, откусили летучие мыши – вероятно, есть птицу с крыльями им неудобно.
Гигантская вечерница с перьями и следами птичьей крови на морде. (Фото: Jorge Sereno)
Сотрудники Орхусского университета и испанского национального парка Доньяна добавили к этому списку свидетельства миниатюрных датчиков, которые они прикрепили к гигантским вечерницам, довольно крупным рукокрылым с размахом крыльев более 40 см (вышеприведённые улики того, что летучие мыши охотятся на птиц, в большой степени относятся именно к гигантским вечерницам). Датчики объединяли в себе акселерометр, магнитометр и высотомер, то есть позволяли отслеживать у вечерниц скорость, направление и высоту движения; кроме того, в них были микрофоны для фиксации звука.
Микрофоны позволили если не увидеть, то услышать охоту летучих мышей – услышать в очень наглядных подробностях. Большей частью вечерницы ловили насекомых, летая относительно низко над землёй. Но была пара случаев, когда летучие мыши поднимались довольно высоко, более чем на 1200 м, то есть примерно туда, где летают мигрирующие певчие птицы. Там вечерницы нацеливались на зарянок, фокусируя атаку с помощью ультразвука. Его птицы не слышали, и реагировали в самый последний момент, когда вечерница махала крыльями буквально у них над ухом или же пыталась схватить. Зарянки резко уходили вниз, маневрируя по спирали – это было видно по датчикам преследующих их летучих мышей. Одной из птиц удалось спастись буквально над самой землёй, второй не повезло: микрофон записал, как в течение двадцати трёх минут вечерница на лету ест зарянку, время от времени хрустя костями и испуская ультразвуковые сигналы.
Дело тут не в физиологических подробностях, и не в том, что исследователи получили очередное свидетельство того, что некоторые рукокрылые охотятся на птиц. Вопрос был, как они это делают, где они их ловят, случайно ли отвлекаются от основной насекомой добычи на пернатую и т. д. Новые данные говорят о том, что, по крайней мере, гигантские вечерницы целенаправленно поднимаются на довольно большую высоту, чтобы поохотиться на мигрирующую певчую мелочь. Впрочем, эти вечерницы – не единственный вид рукокрылых, которым на обед попадают птицы, и возможно, что другие летучие мыши охотятся на них как-то иначе.
Еда предков
В меню орангутанов входит около двухсот пятидесяти растений и животных. Это меню они выучивают в детстве и ранней юности, наблюдая за взрослыми, в первую очередь за матерью. Самки орангутанов кормят детёнышей не один год (бывает, что вскармливание продолжается до восьми лет); зрелость же у орангутанов наступает в 15 лет – то есть в этом возрасте они становятся полностью самостоятельными. Наблюдая пятнадцать лет за окружающими взрослыми, можно многому научиться.
Как это выяснили? Исследователи воспользовались данными большого проекта, посвящённого суматранским орангутанам, обитающим в одном из индонезийских национальных парков – здесь за ними наблюдают уже много лет, едва ли не поминутно записывая, что орангутаны делают. Но одних только наблюдений мало. В идеале следовало бы поставить эксперимент, в котором молодым орангутанам пришлось бы расти без тех или иных социальных взаимодействий, а исследователи наблюдали бы за их успехами в освоении съедобной флоры и фауны. Поставить такой эксперимент в реальности невозможно, однако его можно поставить виртуально. Социальные взаимодействия у орангутанов бывают разные, но если говорить о том, как молодые обезьяны учатся есть у взрослых, то тут есть три главных: когда молодой орангутан идёт за взрослым туда, где много еды; когда, придя на большую территорию, взрослый орангутан выделяет на ней более мелкие участки с чем-то съедобным и начинает перебирать, что годится в пищу и что не годится, а молодой на это смотрит; наконец, когда молодой орангутан сидит вплотную и буквально смотрит в рот тому, кто ест.
(Фото: adair broughton / Flickr.com)
Эти обучающе-пищевые взаимодействия исследователи подсмотрели у настоящих орангутанов, причём не просто подсмотрели, но и оценили их сравнительную важность для развития молодых обезьян, а потом ввели их в компьютерную модель, имитировавшую развитие молодых орангутанов. Задачей виртуальной обезьяны было выучить более двухсот видов еды. Если цифровой орангутан взаимодействовал со взрослыми так же, как реальный, он успевал освоить всю необходимую еду именно за тот срок, за который взрослеют настоящие орангутаны. Если же, например, цифровому орангутану не давали смотреть взрослым в рот (третье из перечисленных выше взаимодействий), то к моменту половой зрелости он успевал выучить только 85% меню. Если из модели устраняли ещё одно социально-пищевое взаимодействие, то рацион к моменту зрелости сужался ещё сильнее и, что важно, дальше уже цифровой орангутан его не расширял.
Иными словами, взрослые обезьяны, по какой-то причине не выучившие от взрослых, что можно есть, а что нельзя, так и будут жить на ограниченном рационе, не обращая внимания на десятки съедобных вещей. Повзрослев, орангутаны остаются в какой-то мере социальными, однако они в большей степени одиночки, чем другие человекообразные обезьяны; наибольшую социальность среди них демонстрируют самки, которые воспитывают детёнышей и чьи участки часто пересекаются. Поэтому долгое детство для орангутанов – единственная возможность узнать о еде всё, что нужно.
Съедобные шершни
Шершней Vespa mandarinia в Японии называют «воробьём-пчелой»: размах крыльев у них достигает 7,5 см, а длина жала – 6 мм. Встреча с ним может закончиться большими неприятностями. Но только не для чернопятнистых лягушек – они, как выяснили исследователи из Университета Кобе, этих шершней едят. Вниманию лягушек предлагали шершней трёх разных видов, в том числе и V. mandarinia. Чернопятнистые лягушки невелики, максимальная длина у них 9,7 см. Тем не менее, они охотно атаковали шершней, причём V. mandarinia был съедаем в 79% случаев.
Чернопятнистая лягушка. (Фото: Smithsonian's National Zoo / Flickr.com)
Шершни, естественно, отбивались и жалили лягушек, причём неоднократно, однако лягушек это не смущало. Обычная мышь, будучи такого же размера, как лягушка, легко может умереть от одного-единственного укуса. Но у чернопятнистых лягушек, очевидно, есть на редкость сильная устойчивость к яду шершней, причём устойчивость как к общему действию, так и к боли, которую он производит (отравляющее действие яда и болезненность не обязательно совпадают – укус или ужаление могут быть очень болезненными, но без каких-либо серьёзных системных последствий для организма). Впрочем, может быть и так, что в ходе эволюции шершням просто не нужно было отбиваться от амфибий – они редко атакуют колонии шершней, и соответствующие компоненты шершневого яда, если и возникали, то оказывались не очень нужными. Остатки шершней иногда находят в желудках лягушек, но напрямую их интерес к шершням до сих пор не проверяли. Видимо, не ища специально шершней, чернопятнистые лягушки не пренебрегают ими, когда случай сводит их вместе.
Попугаи-гурманы
Необычными гастрономическими пристрастиями отличаются и какаду Гоффина – правда, их вкусы не так экстремальны, как у чернопятнистых лягушек. В статье, опубликованной в прошлом феврале в Current Biology, описан эксперимент, в котором перед какаду ставили варёные макароны, картофель и разные другие овощи, рядом с которыми были мисочки с водой, простым соевым йогуртом и соевым йогуртом со вкусом голубики. (Йогурт был именно соевый, потому что молочный йогурт для птиц вреден.) Из восемнадцати какаду, участвовавших в эксперименте, ни один не макал еду в воду. Зато девять макали её в йогурт, причём явно предпочитали йогурт со вкусом голубики. Из еды же они предпочитали макароны – то есть, получается, какаду ели макароны в голубично-йогуртовом соусе.
Какаду Гоффина. (Фото: hecht1969 / Wikimedia)
Вся еда была приготовленной, то есть достаточно мягкой, и макать её в воду, чтобы размягчить, смысла не было. Собственно, какаду этого и не делали. По всей видимости, их манипуляции с макаронами имели целью сделать еду более вкусной. Есть сведения, что нечто подобное проделывают японские макаки, но достаточно убедительных экспериментов с ними на этот предмет не ставили. Никакие другие животные за комбинированием вкусов замечены не были. Какаду Гоффина считаются одними из самых умных птиц, и эти кулинарные упражнения – ещё одна демонстрация их ума и сообразительности.
Рыбы-клоуны подкармливают своих актиний
Последние две новости про межвидовое хлебосольство. Первая, как можно понять, про рыб-клоунов. Они живут в симбиозе с актиниями: у актиний есть жгучие щупальца, среди которых всегда можно спрятаться от хищника (саму рыбу щупальца не беспокоят), в ответ же рыба-клоун вентилирует воду вокруг актинии и помогает избавиться ей от пищевых отходов. И не только: если дать рыбе-клоуну еды, часть этой еды она скормит актинии, то есть буквально возьмёт съедобный кусочек в рот и выплюнет в актиниевые щупальца. Такое поведение клоунов известно давно, едва ли не с XIX в., но обычно его наблюдали в неволе.
Рыба-клоун Amphiprion clarkii в щупальцах актинии Entacmaea quadricolor. (фото: Bernard DUPONT / Flickr.com)
В прошлом году в Scientific Reports появилась статья, в которой говорится, что рыбы-клоуны ведут себя так и в дикой природе. Полевой эксперимент ставили с клоунами Amphiprion clarkii и пузырчатыми актиниями Entacmaea quadricolor. Рыбам давали разную еду: креветок, куски кальмаров, двустворчатых моллюсков, других рыб, зелёных и бурых водорослей, а также губок. Мелкие кусочки пищи рыбы съедали сами, а крупные брали в рот и перебрасывали актинии. Бурые водоросли и губки не вызывали у клоунов энтузиазма: рыбы такую еду и сами не ели, и актиниям не давали. Если же рыбы получали только мелкие кусочки, то они съедали их, пока не наедались, а потом начинали отдавать их актиниям. Рыбья забота благоприятно сказывалась на актиниях – это было видно по тому, как они росли. Конечно, нельзя сказать, что рыбы-клоуны готовы отдать своей актинии последнюю рубаху. Но в целом они вполне разумно распоряжаются теми ресурсами, что есть под рукой (точнее, под плавником), облегчая жизнь и самим себе, и своим жгучим компаньонам.
Хлебосольные косатки
А вот зачем косатки предлагают еду людям, совершенно непонятно. В июльской статье в Journal of Comparative Psychology описаны тридцать четыре случая, когда косатки специально подплывали к человеку, держа в пасти что-то съедобное. Человек изначально был от косаток относительно далеко, то есть с их стороны имело место целенаправленное действие. Еду они оставляли рядом с человеком и ждали ответной реакции. В семи случаях, когда человек отказывался подбирать угощение, косатка повторяла манёвр, как бы настаивая на угощении.
Косатка подаёт человеку кусок ската. (Фото: Brian Skerry / Journal of Comparative Psychology, 2025)
Угощением были рыбы, морские млекопитающие и беспозвоночные, птицы; в одном случае косатка принесла морскую черепаху, ещё в одном случае это были водоросли. Еду людям предлагали как самки, так и самцы, причём самых разных возрастов. Люди либо были в лодке, или сами плавали в воде, либо стояли на берегу. Предлагающих еду косаток наблюдали в самых разных местах: в акватории Австралии, на тихоокеанском побережье Северной Америки, на севере Атлантики и у атлантических берегов Южной Америки.
Косатки часто предлагают еду друг другу – социальные навыки у них развиты хорошо, и вряд ли стоит удивляться, что они делятся едой с себе подобными. Но человек – не косатка. С другой стороны, мы знаем, что некоторые котики приносят людям свою добычу – убитых мышей, птиц и т. д. Похожим образом ведут себя и некоторые собаки; речь не о специально обученных охотничьих, а об обычных собаках, которые как бы хотят поделиться куском еды с хозяином. Но косатки – не домашние животные. В общем, трудно сказать, почему вдруг некоторые косатки стали предлагать еду людям – если только не предполагать, что они могут принять человека за одного из своих, или же проникнуться глубоким расположением к представителю совсем чужого вида.