_ Naucii de munte au amintiri. Un nou studiu explică de ce

Ți-ai pierdut cheile? Nu-ți amintești unde ai parcat mașina? Doar dacă ai avea amintirea unui naicat de munte.

Aceste păsări de jumătate de uncie, cu creierul puțin mai mare decât un bob de mazăre, ascund zeci de mii de produse alimentare, cum ar fi semințe în scoarța copacului, sub frunzele moarte și în interiorul conurilor de pin peste munți. Când vine iarna, își pot aminti locațiile exacte ale cachelor lor, o abilitate care îi ajută să supraviețuiască frigului amar și zăpezii adânci.

Într-un nou studiu publicat în Current Biology, cercetătorii de la CU Boulder și de la Universitatea din Nevada, Reno identifică aproape o sută de gene asociate cu memoria spațială a păsărilor sau cu capacitatea de a reaminti locațiile obiectelor. Lucrarea sugerează, de asemenea, că ar putea exista un compromis între a avea o memorie solidă pe termen lung și a putea renunța la vechile amintiri pentru a forma altele noi rapid.

Georgy Semenov, coautor al lucrării și o cercetare. asociat în cadrul Departamentului de Ecologie și Biologie Evoluționară, a spus că descoperirile ar putea ajuta biologii să înțeleagă mai bine evoluția memoriei spațiale la animale, inclusiv la oameni. „Acest studiu ne-a avansat substanțial înțelegerea geneticii memoriei spațiale la păsări și a geneticii comportamentale mai larg”, a spus el.

„Gaiele sunt păsări impresionante”, a spus Scott Taylor, directorul CU Boulder's Mountain Research. Stație și profesor asociat la Catedra de Ecologie și Biologie Evoluționistă. „Ei își pot aminti zeci de mii de locații în care au păstrat în cache mâncare pe parcursul unei ierni întregi și un nou set de acestea în iarna următoare. Memoria lor spațială este mult mai dezvoltată decât multe alte păsări care nu trebuie să aibă această strategie pentru a supraviețui frigului. ierni.”

Pentru a evalua memoria spațială a năiților sălbatici de munte, colaboratorii lui Taylor de la Universitatea din Nevada, Reno, conduși de profesorul biolog Vladimir Pravosudov, au conceput un test inteligent. Au agățat mai multe matrice de hrănitori, fiecare cu opt hrănitori pentru păsări cu semințe, în munții Sierra Nevada din California.

Fiecare hrănitoare are o poartă cu un cititor de frecvență radio care poate detecta o etichetă pe care cercetătorii au pus-o pe puie. Apoi, echipa a programat fiecare poartă să se deschidă numai pentru anumite păsări, astfel încât năicile trebuiau să-și amintească locația hrănitoarelor care se vor deschide pentru ei.

Pravosudov și echipa sa au numărat apoi de câte ori a aterizat fiecare năicat. alimentatorul greșit înainte de a-l aminti pe cel potrivit. Teoria este că păsările cu memorie spațială mai bună ar avea o rată de eroare mai mică.

Folosind probe de sânge, echipa de la CU Boulder a secvențial, de asemenea, întregul genom a 162 de pui etichetate, creând cel mai mare set de date colectat vreodată pentru evaluare. baza genetică a capacității cognitive de naicat. Comparând genomul păsărilor cu performanța lor la testul de hrănire, echipa a identificat 97 de gene asociate cu învățarea și memoria spațială a păsărilor. Păsările cu variante genetice specifice la aceste gene au făcut mai puține încercări greșite înainte de a ateriza pe hrănitoarele lor desemnate.

O mare parte dintre aceste variante sunt asociate cu formarea neuronilor în hipocamp, o parte a creierului care este responsabilă de învățare. și memorie, potrivit coautorului lucrării Sara Padula, Ph.D. student la Catedra de Ecologie și Biologie Evoluționistă. Padula a efectuat o revizuire a literaturii de specialitate cu privire la memoria spațială a găinilor pentru lucrare, împreună cu Ajay Patel, un Ph.D. student la Taylor Lab.

„Înțelegerea bazei genetice a acestei trăsături ne va permite să înțelegem cum evoluează trăsătura”, a spus Taylor.

Taylor observă că strămoșul comun al tuturor Găicile nord-americane au păstrat mâncarea în cache. Dar dintre cele șapte specii de năiți găsite acum aici, două nu.

„Ei trăiesc într-un mediu mai blând, în care hrana este în general disponibilă pe tot parcursul anului. Acum că știm regiunile genice care stau la baza memoriei spațiale, ne putem uita la cum arată variația la aceste specii care și-au pierdut stocarea în cache. ”, a spus el.

Gaiele care au o memorie spațială excepțională pot trăi până la nouă ani, ceea ce este mult timp pentru o pasăre mică, a spus Taylor. Dar studiul sugerează că a avea o memorie bună pe termen lung poate avea un preț.

După executarea sarcinii inițiale timp de câteva zile, echipa lui Pravosudov a atribuit păsărilor noi hrănitori.

Spre surprinderea echipei, puii care au avut performanțe mai bune la testul inițial au avut tendința de a se lupta cu trecerea la noul hrănitor. Păreau că le este mai greu să abandoneze amintirile inițiale și să creeze altele noi.

„Într-un mediu mai variabil, ceea ce au descoperit colaboratorii noștri sugerează că năicile cu memorie bună pe termen lung pot avea un dezavantaj. De exemplu , dacă există o furtună de zăpadă neașteptată, aceste păsări pot continua să încerce să viziteze depozitele care au fost îngropate în zăpadă, mai degrabă decât să le uite și să caute alte cache", a spus Padula.

O climă în schimbare

p>

Confruntându-se cu un climat în schimbare rapidă, păsările care își pot forma rapid noi amintiri pot supraviețui mai bine.

„Din cauza schimbărilor climatice, ne-am putea aștepta la aceste presiuni selective care au modelat memoria specială a năicatului pentru mii de oameni. ani să se schimbe semnificativ”, a spus Taylor.

În această iarnă, Taylor și echipa sa au înființat același tip de matrice de alimentare la Stația de Cercetare Montană a universității, la vest de Boulder.

Pentru în ultimii un milion de ani, năicile de munte din Munții Stâncoși au evoluat independent de cele din Munții Sierra Nevada. Echipa speră să investigheze dacă cele două grupuri de păsări au evoluat memoria spațială în același mod în diferite regiuni geografice.

Echipa este, de asemenea, interesată să afle dacă năicile cu caciula neagră, care coexistă cu năicile de munte în Munții Stâncoși, prezintă diferite abilități de memorie spațială. Ei vor continua experimentul alimentator la Stația de Cercetare Montană în timpul iernilor viitoare pentru a colecta mai multe date.

„Nu trebuie să călătorim într-o parte îndepărtată a lumii precum Antarctica pentru a studia cum ar putea animalele. Răspunde la schimbările climatice. Putem face acest lucru cu aceste păsări cu care majoritatea nord-americanii sunt familiarizați, cred că este ceva special în ceea ce privește puii”, a spus Taylor.

(Fluierul)