Основы частной генетики поведения животных

Лекция №7

Основы частной генетики поведения животных

Генетика поведения "простых" объектов

То, что удается узнать о генетическом контроле развития нервной системы и поведения, а также о генетическом контроле пластичности поведения у относительно простых объектов, делает, как мы надеемся, более понятной роль генотипа в формировании поведения насекомых и млекопитающих.

Инфузории

 Рис.1. Фотография движения инфузории Раrаmесium: пройденный путь занял примерно 9 сек.

а – инфузория "дикого типа": видны спонтанные "реакции избегания" в виде изломов траектории; б – мутация fast-1, в – мутация pawn – пешка; г – paranoiac, д -  sluggish – вялые животные.

Вам также может быть полезна лекция "Элементы озерного ложа и береговой области.".

Простейшие, и в частности инфузории, – это перспективный объект для исследования генетики наиболее примитивных реакций. В качестве генетического объекта обычно использовались инфузории рода Paramecium, в частности один из наиболее крупных видов – P.aurelium.

Аутогамия – присущий простейшим способ самооплодотворения – позволяет получать полностью гомозиготных особей уже во втором поколении.

Движение инфузории осуществляется с помощью ресничек, покрывающих всю поверхность тела. Движение ресничек координируется общим физиологическим механизмом, связанным с возбудимой мембраной.

Мутации, выявленные у инфузории, влияют главным образом на характер движения. Особи "дикого типа" в норме перемещаются вперед короткими "проплывами", которые прерываются поворотами на 90^o. Такие повороты рассматриваются как проявление спонтанных реакций избегания.

Генетические нарушения – мутации – выявляются именно в характере движений этих животных (рис. 1). При рецессивной мутации fast-2 инфузория очень быстро перемещается, совершая при этом большое число поворотов. Группа мутаций pawn (3 локуса, 62 мутации) характеризуется полным отсутствием реакции избегания, и клетка может двигаться только вперед (как пешка в шахматах). При paranoiac аномально усилены реакции избегания. Анализ физиологических процессов показал, что эти мутации нарушают нормальную функцию мембраны и почти не влияют на реснички. Существуют данные об аномальных электрофизиологических реакциях, соответствующих нарушениям разных типов.

Сложность строения этой группы организмов, у которых функции целого организма осуществляются в пределах одной клетки, не позволяет считать их удобным объектом для исследования мутаций, влияющих на поведение.