Śpiew, który zmienia mózg. Te ptaki ostrzegają swoje jaja przed nadchodzącym upałem
Wydaje ci się, że zamknięte w wapienne skorupce pisklę jest całkowicie odcięte od świata zewnętrznego? Nic bardziej mylnego – okazuje się, że ptaki już wtedy przygotowują się na warunki panujące na zewnątrz. Biolodzy odkryli, że dorosłe zeberki timorskie śpiewają do swoich jaj. To fizycznie zmienia mózgi pisklaków. Jeszcze przed wykluciem.
Dzięki pracy naukowców wiemy więcej o komunikacji prenatalnej zwierząt. Okazuje się, że ptasi rodzice potrafią za pomocą precyzyjnie dobranych tonów „przeprogramować” genetycznie swoje potomstwo, aby ułatwić mu przetrwanie w dobie drastycznych zmian klimatycznych.
W rytmie termicznej pieśni. Dlaczego ptaki śpiewają do jaj?
Instrygujące wyniki zostały opublikowane w czasopiśmie „Journal of Experimental Biology” i – jak możemy przeczytać – zaskoczyły samych autorów. Początkowo sądzili oni, że dźwięki aktywują w mózgach piskląt geny odpowiedzialne za produkcję hormonów chroniących przed przegrzaniem. Nic takiego się jednak nie stało.
Analiza genomu przeprowadzona w Queen Mary University of London wykazała, że ptasia pieśń wpłynęła na podwzgórze – strukturę mózgu odpowiedzialną za termoregulację organizmu. Zamiast aktywować hormony, dźwięki wyciszyły aktywność genów odpowiedzialnych za strukturę komórkową i skurcze mięśni (w tym genu Tropomyosin 1). Mówiąc prościej – śpiew rodziców zmienił działanie genów w mięśniach gładkich otaczających naczynia krwionośne, które tworzą barierę krew-mózg.
Dzięki temu naczynia krwionośne w mózgach piskląt nie dojrzewają w pełni przed wykluciem, pozostając niezwykle elastyczne i plastyczne. Ta fizyczna modyfikacja pozwala młodym ptakom na dynamiczne regulowanie przepływu krwi w głowie podczas ekstremalnych upałów, chroniąc je przed udarem termicznym, na który ptasi mózg jest śmiertelnie podatny.
Jak embrion słyszy przez skorupę?
Naukowcy wciąż głowią się nad tym, w jaki sposób nienarodzone pisklę dekoduje sygnały od rodziców. Ponieważ aparat słuchowy ptaka w jaju dopiero się formuje, dr Mylene Mariette sugeruje, że mechanizm ten może opierać się na wykrywaniu wibracji skorupy jaja wywołanych przez fale dźwiękowe o wysokiej częstotliwości.
Śmiertelna genetyczna pułapka
To przedziwna genetyczna inżyniera natury ma jednak swoją mroczną stronę. Dr Julia George ostrzega, że ten ewolucyjny system ochrony zadziała tylko wtedy, gdy prognoza rodziców będzie trafna. Jeśli z powodu gwałtownie destabilizującego się klimatu po fali upałów nadejdzie nagłe, anomalne ochłodzenie, zakodowana w mózgach piskląt elastyczność naczyń krwionośnych może nie pasować do otaczających warunków, stając się dla młodych ptaków śmiertelną pułapką.
Źródło: Journal of Experimental Biology
Nasz autor
Jonasz Przybył
Redaktor i dziennikarz związany wcześniej m.in. z przyrodniczą gałęzią Wydawnictwa Naukowego PWN, autor wielu tekstów publicystycznych i specjalistycznych. W National Geographic skupia się głównie na tematach dotyczących środowiska naturalnego, historycznych i kulturowych. Prywatnie muzyk: gra na perkusji i na handpanie. Interesuje go historia średniowiecza oraz socjologia, szczególnie zagadnienia dotyczące funkcjonowania społeczeństw i wyzwań, jakie stawia przed nimi XXI wiek.