| Инд. авторы: | Котенкова Е.В., Ромащенко А.В., Мальцев А.Н. |
| Заглавие: | Поведенческие и нейрональные реакции на кони гетеро-специфические обонятельные сигналы у двух видов мышей -mus musculus и mus spicilegus |
| Библ. ссылка: | Котенкова Е.В., Ромащенко А.В., Мальцев А.Н. Поведенческие и нейрональные реакции на кони гетеро-специфические обонятельные сигналы у двух видов мышей -mus musculus и mus spicilegus // Вавиловский журнал генетики и селекции. - 2017. - Т.21. - № 7. - С.788-794. - ISSN 2500-0462. - EISSN 2500-3259. |
| Внешние системы: | DOI: 10.18699/VJ17.294; РИНЦ: 30621465; |
| Реферат: | rus: Исследованы поведенческие и нейрональные ответы самцов двух близкородственных видов мышей (Mus musculus wagneri и M. spicilegus) на запах мочи самок своего и близкородственного видов в состоянии эструса. Поведенческие тесты, проведенные с помощью методики парного предъявления источников запаха, показали, что самцы достоверно дольше исследуют запах самок-конспецификов по сравнению с запахом гетероспецификов. Для исследования нейрональной активации в основной и дополнительной обонятельных луковицах (ОЛ) использовали один из методов функциональной томографии -марганец-усиленную магнитно-резонансную томографию (МУ МРТ). При предъявлении самцам M. m. wagneri и M. spicilegus запаха конспецифичной самки по сравнению с самцами контрольной группы (запах не экспонировали) наблюдалось достоверное увеличение накопления Mn2+ в дорсальном отделе задней части основной ОЛ. При экспозиции запаха гетероспе-цифичной самки локальное достоверное увеличение накопления контраста происходило в дорсальной области передней части основной ОЛ. Запах гептанона-2 не только вызывал увеличение накопления контраста в определенных зонах, но и значительно снижал накопление Mn2+ в остальной части ОЛ. У самцов наблюдалось достоверное увеличение накопления МРТ-контраста в дополнительной ОЛ только в случае предъявления запаха мочи самок-конспецификов. Результаты работы подтверждают высказанное ранее предположение о существенной разнице между системами химической коммуникации у двух видов мышей. При сопоставлении данных этого исследования с ранее полученными не выявлено различий в поведенческих и нейрональных реакциях у аллопатрически (M. m. wagneri) и симпатрически (M. m. musculus) распространенных с M. spicilegus подвидов домовой мыши. Это не позволяет предполагать действие в процессе эволюции механизма «усиления» при формировании прекопуляционной репродуктивной изоляции между симпатрическими видами M. spicilegus и M. musculus. eng: The behavioral and neuronal responses of the males of two closely related species of mice (Mus musculus wagneri, M. spicilegus) to the urine odors of estrus con- and heterospecific females were studied. In two-choice odor tests males significantly longer investigated odor of conspecific females in comparison with heterospecific ones. To investigate neuronal activation in the main and accessory olfactory bulbs (MOB and AOB), one of the methods of functional tomography - manganese-enhanced MRI (ME-MRI) - was used. There was a significant increase in Mn2+ accumulation in the dorsal section of the posterior part of the MOB in male M. m. wagneri and M. spicilegus exposed to odor of conspecific females compared with the control group males (odor not exposed). There was a local significant increase in manganese accumulation in the dorsal region of the anterior part of the MOB in the case of the exposure of odor of a heterospecific female. The exposure of heptanone-2 to mice resulted not only in an increase in Mn2+ accumulation in certain zones, but also in a significant decrease in the accumulation of Mn2+ in the rest of the olfactory bulbs. A significant increase in the accumulation of MRI contrast in AOB was observed in males only in the case of female urine-conspecific odor exposure. The results support the previously stated assumption of a significant difference in chemical communication systems in two species of mice. A comparison of these results and results obtained previously demonstrated the absence of any differences in behavioral and neuronal responses to con-and heterospecific odors of the house mouse subspecies allopatric (M. m. wagneri) and sympatric (M. m. musculus) to M. spicilegus. This fact does not allow us to assume the effect of the mechanism of "reinforcement” in the process of evolution in the formation of precopulatory reproductive isolation between the sympatric species M. spicilegus and M. musculus. |
| Ключевые слова: | обонятельные сигналы; марганец-усиленная томография; дополнительная обонятельная система; основная обонятельная система; Olfactory signals; manganese-enhanced tomography; additional olfactory system; M. musculus; M. spicilegus; домовые мыши; Main olfactory system; house mice; |
| Издано: | 2017 |
| Физ. характеристика: | с.788-794 |
| Цитирование: | 1. Вознесенская А.Е., Амбарян А.В., Ключникова М.А., Котенкова Е.В., Вознесенская В.В. Механизмы репродуктивной изоляции у домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s. lato: от поведения к рецепторам. Докл. Акад. наук. 2010; 435(3): 417-419. 2. Киршенблат Я.Д. Основы эндокринологии. М., 1971. 3. Котенкова Е.В. Сравнительный анализ этологических и физиологических механизмов прекопуляционной репродуктивной изоляции у грызунов. Усп. совр. биологии. 2014; 135(5): 488-518. 4. Котенкова Е.В., Амбарян А.В. Этологические механизмы репродуктивной изоляции у домовых мышей надвидового комплекса Mus musculus s.l. Усп. совр. биол. 2003; 123(6): 599-608. 5. Котенкова Е.В., Мальцев А.Н., Амбарян А.В. Влияние раннего обонятельного опыта на выбор полового партнера у млекопитающих: эволюционные аспекты. Журн. общ. биол. 2017; 78(4): 21-39. 6. Ромащенко А.В., Петровский Д.В., Мошкин М.П. Конгруэнтность интраназальной аэродинамики и функциональной неоднородности ольфакторного эпителия. Журн. общ. биол. 2017; 78(1): 15-24. 7. Соколов В.Е., Котенкова Е.В., Лялюхина С.И. Биология домовой и курганчиковой мышей. М., 1990. 8. Соколов В.Е., Лялюхина С.И., Котенкова Е.В. Сравнительное изучение реакции на обонятельные сигналы домовых и курганчиковых мышей (Rodentia, Muridae). Зоол. журн. 1983; 62(9): 1394-1398. 9. Суров А.В., Мальцев А.Н. Анализ химической коммуникации млекопитающих: зоологический и экологический аспекты. Зоол. журн. 2016; 95(12): 1449-1458. 10. Хохлов А.А., Романов Р.А., Рогачевская О.А., Садовников В.Б., Колесников С.С. Возможная роль гистдуцин-положительных сенсорных клеток обонятельного эпителия в восприятии 2-гептанона. Сенсорные системы. 2009; 23(2): 164-171. 11. Aoki I., Wu Y.J.L., Silva A.C., Lynch R.M., Koretsky A.P. In vivo detection of neuroarchitecture in the rodent brain using manganese-enhanced MRI. Neuroimage. 2004; 22(3): 1046-1059. 12. Baum M.J. Contribution of pheromones processed by the main olfactory system to mate recognition in female mammals. Front. Neuroanat. 2012; 6(20). DOI 10.3389/fnana.2012.00020. 13. Bolon B., Bonnefoi M.S., Roberts K.C., Marshall M.W., Morgan K.T. Toxic interactions in the rat nose: pollutants from soiled bedding and methyl bromide. Toxicol. Pathol. 1991; 19(4): 571-579. 14. Christophe N., Baudoin C. Olfactory preferences in two strains of wild mice, Mus musculus musculus and Mus musculus domesticus, and their hybrids. Anim. Behav. 1998; 56(2): 365-369. 15. Chuang K.H., Lee J.H., Silva A.C., Belluscio L., Koretsky A.P. Manganese enhanced MRI reveals functional circuitry in response to odorant stimuli. Neuroimage. 2009; 44(2): 363-372. 16. Doty R.L. The Great Pheromone Myth. Baltimore MD: Johns Hopkins University Press, 2010. 17. Heth G., Todrank J., Busquet N., Baudoin C. Odour-genes covariance and differential investigation of individual odours in the Mus species complex. Biol. J. Linn. Soc. 2001; 73(2): 213-220. 18. Jemiolo B., Andreolini F., Xie T.M., Wiesler D., Novotny M. Puberty-affecting synthetic analogs of urinary chemosignals in the house mouse, Mus domesticus. Physiol. Behav. 1989; 46(2): 293-298. 19. Johnson B.A., Xu Z., Ali S.S., Leon M. Spatial representations of odorants in olfactory bulbs of rats and mice: similarities and differences in chemotopic organization. J. Comp. Neural. 2009; 514(6): 658-673. 20. Kelliher K.R. The combined role of the main olfactory and vomeronasal sestems in social communication in mammals. Horm. Behav. 2007; 52(5): 561-570. 21. Kobayakawa K., Kobayakawa R., Matsumoto H., Oka Y., Imai T., Ikawa M., Okabe M., Ikeda T., Itohara S., Kikusui T. Innate versus learned odour processing in the mouse olfactory bulb. Nature. 2007; 450(7169): 503-508. 22. Koretsky A.P., Silva A.C. Manganese-enhanced magnetic resonance imaging (MEMRI). NMR Biomed. 2004; 17(8): 527-531. 23. Kotenkova E.V., Naidenko S.V. Discrimination of con- and heterospecific odors in different taxa of the Mus musculus species group: Olfactory cues as precopulatory isolating mechanism. Eds R.E. Johnston, D. Müller-Schwarze, P.N.Y. Sorensen. Advances Chemical Communication Vertebrates. N. Y: Plenum Press, 1999; 299-308. 24. Leinders-Zufall T., Lane A.P., Puche A.C., Ma W., Novotny M.V., Shipley M.T., Zufall F. Ultrasensitive pheromone detection by mammalian vomeronasal neurons. Nature. 2000; 405(6812): 792-796. 25. Liman E.R. Pheromone transduction in the vomeronasal organ. Curr. Opin. Neurobiol. 1996; 6(4): 487-493. 26. Mori K., Takahashi Y.K., Igarashi K.M., Yamaguchi M. Maps of odorant molecular features in the mammalian olfactory bulb. Physiol. Rev. 2006; 86(2): 409-433. 27. Mucignat-Caretta C., Redaelli M.L., Orsetti A., Perriat-Sanguinet M., Zagotto G. Urinary volatile molecules vary in males of the two European subspecies of the house mouse and their hybrids. Chem. Senses. 2010; 35(8): 647-654. 28. Novotny M., Jemiolo B., Harvey S., Wiesler D., Marchlewska-Koj A. Adrenal-mediated endogenous metabolites inhibit puberty in female mice. Science. 1986; 231(4739): 722-725. 29. Rodriguez I., Feinstein P., Mombaerts P. Variable patterns of axonal projections of sensory neurons in the mouse vomeronasal system. Cell. 1999; 97(2): 199-208. 30. Schafer J.R., Kida I., Xu F., Rothman D.L., Hyder F. Reproducibility of odor maps by fMRI in rodents. Neuroimage. 2006; 31(3): 1238-1246. 31. Smadja C., Ganem G. Divergence of odorant signals within and between the two European subspecies of the house mice. Behav. Ecol. 2008; 19(1): 223-230. 32. Soini H.A., Wiesler D., Koyama S., Féron C., Baudoin C., Novotny M.V. Comparison of urinary scents of two related mouse species, Mus spicilegus and Mus domesticus. J. Chem. Ecol. 2009; 35(5): 580-589. 33. Tirindelli R., Dibattista M., Pifferi S., Menini A. From pheromones to behaviour. Physiol. Rev. 2009; 89(3): 921-956. 34. Wysocki C.J. Neurobehavioral evidence for the involvment of the vomeronasal system in mammalian reproduction. Neurosci. Biobehav. Rev. 1979; 3(4): 301-341. 35. Xu F., Liu N., Kida I., Rothman D.L., Hyder F., Shepherd G.M. Odor maps of aldehydes and esters revealed by functional MRI in the glomerular layer of the mouse olfactory bulb. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003; 100(19): 11029-11034. |
