Результаты опубликованы в Трудах Королевского общества B: Биологические науки.«Существует множество доказательств того, что мамы очень важны для их потомства», — сказала профессор биологии животных Университета Иллинойса Элисон Белл, возглавлявшая исследование вместе с исследовательницей Кэти МакГи. «Но мы знаем об отцах гораздо меньше».Исследования на мышах, обезьянах и полевках, например, показывают, что материнская забота и внимание к новорожденным могут влиять на будущее поведение детенышей, даже если эти мамы заботятся о детенышах, которые не связаны с ними генетически, — сказал Белл. «Поведенческие изменения часто связаны с изменениями в экспрессии генов через« метилирование », химический процесс, который снижает скорость, с которой конкретные гены транслируются в белки, сказала она.По словам Белла, трехиглая колюшка (Gasterosteus aculeatus) — это мелкий вид рыб — заботиться о своем потомстве должен только отец, что делает колючку идеальным организмом для изучения отцовского влияния.
По ее словам, работа отца-колюшки — непростая задача.«Все любят есть рыбные яйца; икра очень вкусная, так что вы можете представить, как в дикой природе все и их мать пытаются съесть кладку яиц колюшки», — сказала она. «Так что самцы очень агрессивны по отношению к злоумышленникам, и они проводят много времени, просто болтаясь в своем гнезде и защищая его».
Однако, по словам Белла, отцы по-разному заботятся о молодых людях. Некоторые отцы более агрессивно отгоняют злоумышленников и почти не взаимодействуют со своим потомством, в то время как другие парят над гнездом, обмахивая его плавниками, чтобы повысить уровень кислорода, и забирают отбывающих детенышей (так называемые мальки).
«Папа на самом деле держит во рту жареную картошку», — сказала она. «Он будет преследовать их, засосать в рот, а затем выплюнуть обратно в свое гнездо. Ранние исследования колюшек показали, что мальки узнают о хищниках, заставляя их отца преследовать их».
В новом исследовании Белл и МакГи оценили влияние отца на поведение мальков, отделяя половину мальков от их отцов до того, как они вылупятся.«Это позволило нам сравнить детей-сирот с их братьями и сестрами, которых воспитывал их отец», — сказал Белл.МакГи отслеживал поведение колюшек в гнезде и вокруг него, а также в присутствии хищника. Она обнаружила, что осиротевшие отпрыски очень внимательных отцов имеют тенденцию быть гораздо более активными, особенно в присутствии хищника.
Когда поблизости находилась хищная рыба (в данном случае щука), молодые колюшки плавали вокруг, клювая стенки аквариума, как будто пытаясь убежать, — поведение, которое делает их более восприимчивыми к тому, что их заметит и поедет голодная щука.Однако, будучи воспитанными внимательными отцами, это неистовое поведение мальков уменьшилось. Отцовское потомство было намного менее активным, чем их братья и сестры, осиротевшие, сообщает команда.Однако менее внимательные отцы не оказали заметного влияния на свое потомство.
Белл сказал, что осиротевшие мальки и выращенные отцом мальки этих отцов в присутствии хищника вели себя одинаково.Эти данные свидетельствуют о том, что рыбные семьи различаются по своей реакции на стресс и что отцы могут помочь компенсировать врожденную уязвимость, изменив свое поведение таким образом, чтобы это повлияло на поведение потомства, сказал Белл.
Команда также изучила экспрессию генов у исследуемых рыб и обнаружила, что различия в родительской заботе были связаны с изменениями фермента, который способствует метилированию ДНК у молодых.«Наше исследование важно, потому что, во-первых, мы показываем, что папы могут быть похожи на мам в том, что их забота может влиять на их потомство; во-вторых, мы показываем, что папы могут быть похожи на мам в том смысле, что это может быть опосредовано изменениями экспрессии генов из-за к различиям в метилировании и, в-третьих, мы находим эту забавную вещь, когда количество метилирования и количество заботы, кажется, различаются в зависимости от семьи », — сказал Белл.