Гибель мамы-осьминога после появления потомства вызвана биохимическими сдвигами в структуре головного мозга

Осьминоги – интеллектуалы среди беспозвоночных – известны не только своей «голубой кровью» и необщительностью, но и необычным «режимом» размножения. Осьминоги приносят потомство один раз в жизни, после чего умирают: самец – после спаривания, самка – много позже, к моменту выхода детенышей из яиц. То, что смерть головоногих родителей «запрограммирована» генетически, не вызывает сомнений, но каков ее конкретный механизм? Ученые давно установили, какая структура мозга непосредственно отвечает за гибель мамы-осьминога, а сейчас им удалось проследить за изменениями, происходящими в ней на молекулярном уровне.

Осьминоги – активные хищники, которые ловят и обездвиживают ядом подвижную добычу (рыбу, крабов, лангустов), а с помощью клюва разгрызают раковины малоподвижных донных моллюсков. Однако самка осьминога после откладки яиц, число которых может доходить до 200 тыс., перестает есть. С этих пор вся ее жизнь посвящена исключительно уходу за будущим потомством: она постоянно находится рядом с яйцами, упакованными в гроздья, чистит их, оберегает от опасности… В конце концов головоногая мать погибает от истощения. По словам специалистов, наблюдающих за осьминогами в аквариуме, ее последние дни – зрелище не для слабонервных. Животное становится вялым и бледным, при этом периодически начинает биться о стенки и окружающие его предметы, нанося себе раны, откусывать кончики щупальцев…

Еще в 1977 г. ученые обнаружили в мозге шмелевидного двупятнистого осьминога (Octopus hummelincki) структуру, влияющую на материнское поведение осьминога. Самки, у которых удалили оптическую железу (своеобразный аналог гипофиза, органа гормональной регуляции более высокоразвитых животных), переставали заботиться о яйцах, снова начинали кормиться, а некоторые даже спариваться. Было высказано предположение, что после откладки яиц оптическая железа начинает выделять некий «гормон самоуничтожения».

Сейчас ученые из Чикагского университета (США) изучили динамику производства различных белков в тканях оптических желез самок калифорнийского двупятнистого осьминога (Octopus bimaculoides). Для этого они проследили в течение репродуктивного цикла за изменениями транскриптома – всей совокупности молекул РНК, «считанных» с ДНК, которые служат матрицами для синтеза белков. Выяснилось, что во время ухода за кладкой оптическая железа резко сокращает синтез небольших нейропептидов, отвечающих за пищевое поведение, а также катехоламинов, физиологически активных веществ, участвующих в межклеточных взаимодействиях. Одновременно в ней увеличивается синтез стероидов, участвующих в обмене холестерина и инсулина. Так как в других тканях ничего подобного не происходит, то объяснить эти изменения процессом старения нельзя.

Эти результаты опровергают гипотезу «гормона самоуничтожения» и свидетельствуют, что «запрограммированная» гибель самки осьминога связана со сложным изменением ее гормонального статуса. Правда, пока остается неясным, каким образом эти биохимические сдвиги меняют поведение животных.

Что же касается ответа на закономерный вопрос о причинах такой высокой платы за размножение, то здесь остается только гадать. Возможно, гибель самки защищает потомство осьминога от возможного каннибализма. Но, скорее всего, ранняя смерть этих высоко приспособленных и слишком умных хищников препятствует неограниченному росту их численности, поддерживая сохранение экологического баланса в океане. Ведь, в отличие от человека, даже при таком однократном размножении пара головоногих моллюсков может дать жизнь десяткам и даже сотням тысяч маленьких осьминожек!

Источник