Про котиков
Dec. 16th, 2016 03:32 pm![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
macroevolutionПериодически А. Соколов пересылает мне вопросы от посетителей сайта "антропогенез.ру". Мои ответы там публикуются в разделе "эксперты отвечают". Вот очередной вопрос/ответ.
ВОПРОС.
Добрый день. У меня вопрос по большей части к уважаемому Александру Маркову касательно теории родственного отбора. Первая часть вопроса: слышал такое, что кошки перестают чувствовать родство со своими котятами, когда те подрастают и, соответственно, перестают их признавать как своих. Это действительно так?
Вторая часть вопроса: если это действительно так, то отражается ли это на альтруистичном поведении кошек по теории родственного отбора? Иными словами вероятность того, что взрослая кошка бросится спасать своих месячных котят равна вероятности того, что взрослая кошка бросится спасать своих годовалых котят?
ОТВЕТ.
Я не специалист по кошкам, поэтому могу ответить только "в общем виде".
С точки зрения теории родственного отбора, забота самки о маленьких детенышах оказывается эволюционно стабильной по той причине, что без материнской заботы у детенышей будет нулевой или крайне низкий шанс выжить. В неравенстве RB>C (формула Гамильтона) это соответствует высокому значению B, благодаря которому неравенство выполняется, и отбор поддерживает "гены материнской заботы". Величина R в данном случае (мать и детеныш) равна 0,5.
Пока самка кормит детеныша молоком, она, как правило, не может зачать нового детеныша. Это "цена" (C), которую она платит. Но по мере взросления детеныша его шансы выжить без материнского молока и защиты растут. Соответственно, величина B снижается. В какой-то момент (т.е. по достижении детенышем какого-то возраста) величина B снижается настолько, что неравенство перестает выполняться. Соответственно, гены, которые способствуют продолжению материнской заботы по достижении детенышем этого возраста, не будут поддерживаться отбором. Можно ожидать, что самка будет стремиться прекратить кормление детенышей, достигших данного возраста.
Любопытно, что здесь теория родственного отбора предсказывает "конфликт интересов" между матерью и детенышем, потому что при определенном возрасте детеныша возникает ситуация, когда генам матери уже выгодно прекратить кормление, а генам детеныша еще выгодно, чтобы кормление продолжалось. Поэтому иногда самке, действительно, приходится производить "отнятие от груди" насильно, преодолевая сопротивление детеныша.
Например, рассмотрим ситуацию, когда R=0.5, "цена" еще одного месяца кормления для матери C=0,1, "выигрыш" детеныша от еще одного месяца кормления (при данном возрасте детеныша) B=0,15. В этом случае с точки зрения матери неравенство RB>C не выполняется: 0,5*0,15 = 0.074<0.1. Неравенство RB>C не выполняется, а значит, отбор не будет поддерживать материнскую заботу по отношению к детенышу такого возраста.
Но с точки зрения детеныша "альтруизм" заключался бы в том, чтобы добровольно отказаться от материнской поддержки, дабы позволить матери родить новых детенышей. Но для того, чтобы отбор поддержал такой добровольный отказ, опять-таки нужно, чтобы выполнялось неравенство Гамильтона, на этот раз "с точки зрения" детеныша. А с точки зрения детеныша данном случае B = 0,1, С = 0,15, 0,5*0,1=0,05<0,15 - неравенство не выполняется, а значит, отбор не будет поддерживать добровольный отказ детеныша такого возраста от материнской заботы.
При величине платы матери за еще один месяц кормления 0,1 мать будет прекращать кормление при величине выигрыша детеныша от этого месяца кормления менее 0,2, а детеныш будет "хотеть", чтобы его продолжали кормить, до тех пор, пока его выигрыш не станет меньше 0,05.В интервале между этими уровнями (0,05 и 0,2) будет существовать "конфликт эволюционных интересов" между матерью и детенышем.
Понятно, что это идеализированная, упрощенная схема,на которую в реальной жизни накладывается неимоверное количество всяких осложняющих обстоятельств.
ВОПРОС.
Добрый день. У меня вопрос по большей части к уважаемому Александру Маркову касательно теории родственного отбора. Первая часть вопроса: слышал такое, что кошки перестают чувствовать родство со своими котятами, когда те подрастают и, соответственно, перестают их признавать как своих. Это действительно так?
Вторая часть вопроса: если это действительно так, то отражается ли это на альтруистичном поведении кошек по теории родственного отбора? Иными словами вероятность того, что взрослая кошка бросится спасать своих месячных котят равна вероятности того, что взрослая кошка бросится спасать своих годовалых котят?
ОТВЕТ.
Я не специалист по кошкам, поэтому могу ответить только "в общем виде".
С точки зрения теории родственного отбора, забота самки о маленьких детенышах оказывается эволюционно стабильной по той причине, что без материнской заботы у детенышей будет нулевой или крайне низкий шанс выжить. В неравенстве RB>C (формула Гамильтона) это соответствует высокому значению B, благодаря которому неравенство выполняется, и отбор поддерживает "гены материнской заботы". Величина R в данном случае (мать и детеныш) равна 0,5.
Пока самка кормит детеныша молоком, она, как правило, не может зачать нового детеныша. Это "цена" (C), которую она платит. Но по мере взросления детеныша его шансы выжить без материнского молока и защиты растут. Соответственно, величина B снижается. В какой-то момент (т.е. по достижении детенышем какого-то возраста) величина B снижается настолько, что неравенство перестает выполняться. Соответственно, гены, которые способствуют продолжению материнской заботы по достижении детенышем этого возраста, не будут поддерживаться отбором. Можно ожидать, что самка будет стремиться прекратить кормление детенышей, достигших данного возраста.
Любопытно, что здесь теория родственного отбора предсказывает "конфликт интересов" между матерью и детенышем, потому что при определенном возрасте детеныша возникает ситуация, когда генам матери уже выгодно прекратить кормление, а генам детеныша еще выгодно, чтобы кормление продолжалось. Поэтому иногда самке, действительно, приходится производить "отнятие от груди" насильно, преодолевая сопротивление детеныша.
Например, рассмотрим ситуацию, когда R=0.5, "цена" еще одного месяца кормления для матери C=0,1, "выигрыш" детеныша от еще одного месяца кормления (при данном возрасте детеныша) B=0,15. В этом случае с точки зрения матери неравенство RB>C не выполняется: 0,5*0,15 = 0.074<0.1. Неравенство RB>C не выполняется, а значит, отбор не будет поддерживать материнскую заботу по отношению к детенышу такого возраста.
Но с точки зрения детеныша "альтруизм" заключался бы в том, чтобы добровольно отказаться от материнской поддержки, дабы позволить матери родить новых детенышей. Но для того, чтобы отбор поддержал такой добровольный отказ, опять-таки нужно, чтобы выполнялось неравенство Гамильтона, на этот раз "с точки зрения" детеныша. А с точки зрения детеныша данном случае B = 0,1, С = 0,15, 0,5*0,1=0,05<0,15 - неравенство не выполняется, а значит, отбор не будет поддерживать добровольный отказ детеныша такого возраста от материнской заботы.
При величине платы матери за еще один месяц кормления 0,1 мать будет прекращать кормление при величине выигрыша детеныша от этого месяца кормления менее 0,2, а детеныш будет "хотеть", чтобы его продолжали кормить, до тех пор, пока его выигрыш не станет меньше 0,05.В интервале между этими уровнями (0,05 и 0,2) будет существовать "конфликт эволюционных интересов" между матерью и детенышем.
Понятно, что это идеализированная, упрощенная схема,на которую в реальной жизни накладывается неимоверное количество всяких осложняющих обстоятельств.
![[identity profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/openid.png){kind=small}
no subject
Date: 2016-12-16 01:30 pm (UTC)Вообще у большинства млекопитающих ситуация, когда соотношение Гамильтона имеет разный знак для матери и детеныша, разрешается постепенным отключением гена лактазы: подрастая, детеныш все хуже усваивает цельное молоко, и ценность этой подкормки становится для него все меньше. (Есть и другие способы разрешения, но этот наиболее всеобщий.) Однако у домашних кошек этот механизм сломан специфическим отбором (не знаю, считать ли его естественным или бессознательным искусственным): в крестьянском хозяйстве молочные продукты были очень важным ресурсом для кошек, и те, кто мог усваивать не только кисломолочку, но и цельное молоко, имели преимущество. В результате большинство домашних кошек прекрасно усваивает цельное молоко всю жизнь, и это может приводить к забавным ситуациям. Например, если старшая кошка почему-либо потеряет котят до окончания лактации (погибли, люди забрали и т. д.), то обитающая совместно с ней дочь (я видел это только в парах мать-дочь, но, возможно, с сыновьями-котами это тоже бывает, просто мне не попадались коты, обитающие совместно с матерями) может начать ее сосать, и мать охотно подставляет соски.
no subject
Date: 2016-12-16 02:20 pm (UTC)no subject
Date: 2016-12-16 02:35 pm (UTC)no subject
Date: 2016-12-16 03:13 pm (UTC)no subject
Date: 2016-12-16 04:43 pm (UTC)no subject
Date: 2016-12-16 07:52 pm (UTC)no subject
Date: 2016-12-16 03:14 pm (UTC)no subject
Date: 2016-12-16 05:10 pm (UTC)no subject
Date: 2017-01-01 09:04 am (UTC)Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2011 Jan;300(1):R67-75. doi: 10.1152/ajpregu.00262.2010. Epub 2010 Oct 27.
Sodium/glucose cotransporter-1, sweet receptor, and disaccharidase expression in the intestine of the domestic dog and cat: two species of different dietary habit.
Batchelor DJ1, Al-Rammahi M, Moran AW, Brand JG, Li X, Haskins M, German AJ, Shirazi-Beechey SP.
Author information
Abstract
The domestic cat (Felis catus), a carnivore, naturally eats a very low carbohydrate diet. In contrast, the dog (Canis familiaris), a carno-omnivore, has a varied diet. This study was performed to determine the expression of the intestinal brush border membrane sodium/glucose cotransporter, SGLT1, sweet receptor, T1R2/T1R3, and disaccharidases in these species adapted to contrasting diets. The expression (this includes function) of SGLT1, sucrase, maltase and lactase were determined using purified brush border membrane vesicles and by quantitative immunohistochemistry of fixed tissues. The pattern of expression of subunits of the sweet receptor T1R2 and T1R3 was assessed using fluorescent immunohistochemistry. In proximal, middle, and distal small intestine, SGLT1 function in dogs was 1.9- to 2.3-fold higher than in cats (P = 0.037, P = 0.0011, P = 0.027, respectively), and SGLT1 protein abundance followed an identical pattern. Both cats and dogs express T1R3 in a subset of intestinal epithelial cells, and dogs, but not cats, express T1R2. In proximal and middle regions, there were 3.1- and 1.6-fold higher lactase (P = 0.006 and P = 0.019), 4.4- and 2.9-fold higher sucrase (both P < 0.0001), and 4.6- and 3.1-fold higher maltase activity (P = 0.0026 and P = 0.0005), respectively, in the intestine of dogs compared with cats. Dogs have a potential higher capacity to digest and absorb carbohydrates than cats. Cats may suffer from carbohydrate malabsorption following ingestion of high-carbohydrate meals. However, dogs have a digestive ability to cope with diets containing significant levels of carbohydrate.
no subject
Date: 2017-01-02 07:30 pm (UTC)В солидном академическом обзоре "Пищевые потребности собак и кошек" (https://www.nap.edu/catalog/10668/nutrient-requirements-of-dogs-and-cats) тоже пишут, что активность лактазы у собак и кошек падает после прекращения кормления, но тем не менее и у взрослых она остается вполне заметной. Кстати, там приводятся данные (правда, старые, 1968 года), что у взрослых кошек активность лактазы почти втрое выше, чем у взрослых же собак - т. е. строго обратные результатам той работы, которую нашли Вы :-).
И даже в выдержанной в крайне предостерегающих тонах рекомендации на сайте Pet and Garden пишут, что безопасная суточная доза лактозы - 1 г/кг веса тела. (Типа это с поправкой на индивидуальные особенности, разброс которых явно велик - но предполагается, что указанная доза не повредит никакой здоровой кошке.) Но это значит, что среднего размера кошечка (4 - 5 кг) может спокойно выпивать в день 80 - 100 мл цельного молока! Я боюсь, что у кошки, которая будет пить больше, проблемы будут не с усвоением лактозы, а с гиперволемией.