macroevolution | О феромонах млекопитающих

Решил вынести сюда часть феромонного холивара, затеянного Сергеем Белковым (часть, которая с моим участием). Я, пожалуй, воздержусь от дальнейшего продолжения дискуссии, т.к. по-моему всё уже сказано. Пусть будет на память, а то там в миллионах комментов затеряется.
Вот его пост. Один из целой серии на эту тему. Сергею почему-то показалось необходимым доказать, следуя задорной и полемической книге Ричарда Доти, что у млекопитающих феромонов нет и быть не может (вопреки существованию множества современных статей, экспериментальных и обзорных, о феромонах млекопитающих - все они объявляются ошибочными). Более того, возможно, я ошибаюсь, но мне кажется, что он даже обвиняет в распространении лженауки тех, кто не соглашается с ним и с Доти. Там в дискуссиях много всякого, в т.ч. неприятного, например, повылезавшие из щелей хейтеры упоминаемых и участвующих персонажей, злорадствующие, что объект их ненависти наконец "прищучили". Но есть и содержательная часть.

Итак, фрагменты обсуждения.

macroevolution:

А мышиный половой феромон ESP1 вы опровергли уже? Я мог что-то пропустить. Ссылку я давал в фейсбуке, а сейчас снова наткнулся на нее в той статье, из которой вы процитировали определение феромонов.

(The Journal of Biological Chemistry: Yoshinaga, S.; et al. Structure of the mouse sex peptide pheromone ESP1 reveals a molecular basis for specific binding to the class C G-protein-coupled vomeronasal receptor. J. Biol. Chem.2013, 288, 16064–72. )

"Touhara’s chemosensory signaling lab managed to lay out the full picture for one mouse pheromone—exocrine gland-secreting peptide 1 (ESP1). They found that secretions from male mice from a minor tear gland called the extraorbital lacrimal gland, located under the ear, triggered VNO activity in females. “It was really an accident”, Touhara says. The gland was so understudied that they could barely find mention of it in the literature. And yet, it makes sense as a source of pheromones, he explains. Watch a mouse or a cat grooming and you’ll see it rubbing around its ears with its paw; that motion could facilitate the spread of secretions onto the animal’s fur. The researchers isolated the molecule in 2005, but it took five more years to determine its role in enhancing females’ sexual receptivity and to identify the receptor."

allchymist:

Ок, читаем прямо абстракт:

- "Exocrine gland-secreting peptide 1 (ESP1) is a sex pheromone that is released in male mouse tear fluids and enhances female sexual receptive behavior."
- "The specific sensing mechanism of the mammalian peptide pheromone by the class C GPCR remains to be elucidated. "

Я считаю, что уже здесь все должно быть понятно. Что люди нашли какой-то белок, который постулировали (?!!) феромоном, он взаимодейтсвует с одним из рецепторов (это не удивительно в силу того что любой рецептор может с чем либо взаимодействовать) и начали устанавливать его структуру. Что безусловно клево, но не очень понятно, какое это имеет отношения к феромонам. Доказательство феромонности - это не рецепторы, а изменения в поведении же, причем не каждое изменение. А в данном контексте и глутамат натрия - феромон.

Я, кстати, уже несколько раз явно и неявно и даже лично вам пытался донести, что для неводных организмов называть феромоном пептид - это как бы не очень хорошо, ибо пептиды нелетучи. Да и про то, что на каждый рецептор найдется способное связываться с ним вещество тоже указывал.

macroevolution:

"люди нашли какой-то белок, который постулировали (?!!) феромоном"
Нет, не постулировали. В данной статье 2013 года люди уверенно говорят об этом белке как о феромоне, потому что ранее были опубликованы другие статьи, в которых было показано его действие. Так, есть статья 2010 года "The male mouse pheromone ESP1 enhances female sexual receptive behaviour through a specific vomeronasal receptor", в которой показано следующее:

1) ESP1 распознается специфическим вомероназальным рецептором, V2Rp5.
2) Сигнал от рецептора поступает у самок в гипоталамус и амигдалу через дополнительную обонятельную луковицу.
3) Это стимулирует рецептивное половое поведение самки (лордоз), что способствует успешной копуляции.
4) У самок с неработающим рецептором V2Rp5 (V2Rp5-deficient mice) ESP1 не вызывает ни описанной выше нейронной активации, ни описанного выше полового поведения.

Я считаю, что уже здесь все должно быть понятно. Авторы делают абсолютно законный вывод: "These findings show that ESP1 is a crucial male pheromone that regulates female reproductive behaviour through a specific receptor in the mouse vomeronasal system."

"взаимодействует с одним из рецепторов (это не удивительно в силу того что любой рецептор может с чем либо взаимодействовать)" - да, но это не значит, что на любой пептид найдется специфический рецептор в ВНО, или что любой рецептор ВНО обязательно будет реагировать на какой-то секретируемый пептид. А в данном случае речь идет о специфическом рецепторе именно для этого пептида.

Я, кстати, уже несколько раз явно и неявно и даже лично вам пытался донести, что для неводных организмов называть феромоном пептид - это как бы не очень хорошо, ибо пептиды нелетучи.
Совершенно верно. А я лично вам пытался намекнуть, что, поскольку наличие у мышей специализированных вомероназальных рецепторов, заточенных именно на те или иные вполне определенные пептиды (например, пептиды MHC, формил-пептиды, вот этот ESP1), является установленным фактом, то этот ваш аргумент отправляется на помойку. Летучие - не летучие, а как-то попадают в нос (и в общем понятно как - при контактах, при обнюхивании шерсти, с пылью). Иначе не было бы специализированных рецепторов для пептидов в носу. Но вы повторяете аргумент про "писанье в нос" после того, как были даны ссылки на статьи, показывающие существование специализированных рецепторов для пептидов в носу.

allchymist:

"А я лично вам пытался намекнуть, что, поскольку наличие у мышей специализированных вомероназальных рецепторов, заточенных именно на те или иные вполне определенные пептиды (например, пептиды MHC, формил-пептиды, вот этот ESP1), является установленным фактом, то этот ваш аргумент отправляется на помойку."

А мысль о том (озвученная мной ранее неоднократно). что лигандов к каждому рецептору может быть бесконечное количество, и что любое вещество строго говоря может быть лигандом к любому рпецетору (и именно на этом построено все обоняние в принципе) вам не приходила в голову. Что эволюционное здесь - именно широкий, но не лимитированный набор потенциальных лигандов.

И это простое размышление не только соответствует научному знанию, но и отправляет на помойку ваши размышления о том, что "Иначе не было бы специализированных рецепторов для пептидов в носу". Потому что они есть и их лично у вас почти 4 сотни разновидностей. И каждый из которых сигналит напрямую в мозг.

macroevolution:

Но все же у обонятельных рецепторов есть избирательность: не все реагируют на все. Есть очень узко специализированные. В том числе таковыми являются вомероназальные рецепторы семейства V2R, а также вомероназальные рецепторы формил-пептидов. У человека, кстати, работающих рецепторов V2R, по-видимому, нет. Это еще одно замечание к Вашей лекции: вы там показываете таблицу по обонятельным рецепторам, из которой получается, что у обезьян не такое уж плохое обоняние. А вот по вомероназальным получается четко: у высших приматов по сравнению с грызунами от богатого репертуара вомероназальных рецепторов остались жалкие крохи.
Есть теория, объясняющая, каким образом у тетрапод возникла специализированная часть обонятельной системы, заточенная именно на восприятие водорастворимых, но при этом не обязательно летучих веществ. Это произошло в процессе выхода рыб на сушу. Основная часть обонятельного эпителия переквалифицировалась на воздушное обоняние, летучие вещества. А меньшая часть сохранила свою "водную" специфику - это как раз та часть вомероназального эпителия, где экспрессируются рецепторы V2R.

allchymist:

Отлично. У обонятельных рецепторов есть избирательность, но это не феромоны. А у рецепторов в ВНО, которые такие же, есть избирательность, но это феромоны.

Двоемыслие вижу я зжесь.

Про обоняние - в этом была моя мысль и претензия к Тимоновой. Нельзя измерять качество обоняния количеством рецепторов. Это все равно что измерять эффективность труда количеством рабов на душу населения.

(конец треда)
Боковой тред:

macroevolution:

И вы почему-то ответили только на второстепенную часть моего сообщения, про летучие-нелетучие.
А на главную не ответили, вот на эту:
1) ESP1 распознается специфическим вомероназальным рецептором, V2Rp5.
2) Сигнал от рецептора поступает у самок в гипоталамус и амигдалу через дополнительную обонятельную луковицу.
3) Это стимулирует рецептивное половое поведение самки (лордоз), что способствует успешной копуляции.
4) У самок с неработающим рецептором V2Rp5 (V2Rp5-deficient mice) ESP1 не вызывает ни описанной выше нейронной активации, ни описанного выше полового поведения.

По-вашему, этих фактов недостаточно, чтобы признать, что ESP1 - феромон?
Или факты ошибочны?
Я не видел опровержений этих фактов. Вы уверены априори, что они ошибочны? Или их недостаточно?

allchymist:

Я же ответил. Но повторюсь

1. Ошибка техасского снайпера.
2. Строго говоря, все сигналы от любых рецепторов попадают в мозг, причем разными путями. Но неважно, ибо феромон - это не "как идет" а "что вызывает".
3. Сколько это в %, насколько специфично и насколько это является результатом опыта. Это главный вопрос, где кроется ответ.
4. Я правильно понимаю, что эти самки не способны на половую жизнь? А может они просто лишены возмоности реагировать на один из множества стимулов? Потому что лишены рецептора, который может воспринимать запах, и, как следствие не могут воспринимать этот запах? Ок, я могу таким же образом нокаутировать мышь по любому обонятельному гену и сказать, что она теперь не может нюхать определенные вещества. Можно вообще просто выколоть глаза, а потом сказать - смотрите, они не видят, это визиомоны!!!

Тут не дело в том, что факты ошибочны. Дело в том, что из них ничего не следуюет, Это достаточно базовая логика.

(конец треда)
Боковой тред:

drumyantsev:

А с аргументами из статьи Сергея Белкова про эффекта Брюса Вы согласны?
http://allchymist.livejournal.com/1830.html

macroevolution:

Спор же идет об определениях, и поэтому ваш вопрос можно переформулировать примерно так: сохранит ли понятие "феромон" осмысленность и полезность, если определить его так, чтобы под это определение не попадали пептиды MHC, вызывающие эффект Брюс? (это женщина, поэтому не Брюса).
Это не очень простой вопрос. Я считаю, что если строго придерживаться того критерия, что феромоном можно называть только вещество, вызывающее абсолютно безусловную реакцию, никак не опосредуемую и не модифицируемую опытом, обучением, условиями развития - абсолютно ничем, кроме генов - то термин "феромон" теряет всякий практический смысл и становится не приложим не только к феромонам млекопитающих, но и к большинству феромонов насекомых.

Например, у муравьев и других общественных насекомых есть "королевские феромоны" - вещества, выделяемые размножающимися самками, которые модулируют поведение рабочих (см.: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_honey_bee_pheromones#Queen_mandibular_pheromone ). Так вот, влияние этих феромонов на поведение - не строго врожденное. Оно зависит от кастовой принадлежности, а кастовая принадлежность у самок общественных перепончатокрылых определяется не генами, а условиями развития - "воспитанием". Стало быть, по Белкову, королевские феромоны - не феромоны.

С другой стороны, пептиды MHC опосредуют индивидуальное распознавание, их набор уникален для каждой особи и реакция на них (в случае эффекта Брюс) тоже индивидуальна и зависит от личного опыта, а королевские феромоны действуют схожим образом на большие группы особей (в предельном случае - на всех рабочих в семье, хотя в действительности это не так: рабочие разных профессий будут реагировать по-разному) и поэтому в принципе, наверное, можно извернуться и дать такое определение феромона, чтобы королевские феромоны пчел и муравьев туда попадали, а пептиды MHC в случае эффекта Брюс - нет. Но это будет непростая лингвистическая задача.

allchymist:

Обязательно искажать мои утверждения, для того чтобы доказать свои?

Тут нет никакой лингвистической задачи и дихтомии, которую вы мне приписывали. Но феромоны не обеспечивают инивидуальное распознавание, даже в страшном сне ни в каком определении.

macroevolution:

Разве я что-то исказил?
Вот диалог из Вашего блога:
- А запах течной суки не действует разве на кобелей как ферромон?
- Действует, да. Как феромон, но не как феромон... Это очень короткая история. С одной стороны, этот запах, и даже установлена конкретная молекула, привлекает самцов. Но привлекает самцов не только запах, но и поведение, то есть реакция как минимум комплексная, и одного запаха недостаточно. И, судя по всему, на кобелей, не имевших контакта с сучкой, этот запах не действует. То есть для того, чтобы он действовал все равно необходимо определенное предварительное знакомство и с запахом, и с процессом спаривания, о врожденности говорить пока не приходится.

Применяем эти критерии к королевским феромонам перепончатокрылых. "Привлекает нет только запах, но и поведение, реакция комплексная" - да, царицы издают не только запахи, но и, например, специфические звуки, на которые реагируют рабочие: реакция комплексная.
"на кобелей, не имевших контакта с сучкой, этот запах не действует." - у муравьев, ставших репродуктивными крылатыми самками (чему способствует как раз отсутствие воздействия королевских феромонов - "незнакомство"), королевские феромоны не вызывают тех поведенческих реакций, которые они вызывают у рабочих.

Можно продолжить. Возьмем хорошо изученный мужской половой феромон дрозофилы - cVA. Один из его эффектов состоит в том, что самка, уже спарившаяся с кем-то и поэтому пахнущая этим мужским феромоном, становится менее привлекательной для самцов. Так вот, этот эффект тоже не врожденный: он зависит от обучения, от сексуального опыта самца. "Молодые самцы поначалу ухаживают за всеми самками без разбора, но вскоре начинают предпочитать девственниц, убедившись на опыте, что с ними легче поладить. Австрийские биологи частично расшифровали механизм такого обучения. Оказалось, что неудачные ухаживания повышают чувствительность самцов к мужскому феромону cVA, которым пахнут самки, уже спарившиеся с кем-то. Для успешного обучения необходима работа особой группы дофаминовых нейронов, посылающих сигналы в грибовидное тело — отдел мозга, ответственный за принятие решений." (подробнее: http://elementy.ru/novosti_nauki/431890 ). Чем в таком случае половой феромон дрозофилы лучше полового феромона собак? Всё то же самое. И Вы должны признать, что cVA в таком случае - тоже не феромон. Да и к тому же многие кутикулярные углеводороды насекомых, выполняющие функции феромонов, слабо летучи или вообще нелетучи - это контактные феромоны, воспринимаются при ощупывании-облизывании потенциального партнера. Так что насекомщики тоже, знаете ли, распустились: называют феромонами все что ни попадя.

allchymist:

Александр, ну честно, я не ожидал от вас такой демагогии.

Во-первых я даже в той же лекции говорил, что концепция феромонов имеет свои сложности даже в трактовке поведения насекомых, и существуют определенные методологические сложности по ее изучению. Но там она появилась и там имеет право быть. В случае млекопитающих - ее даже применить не к чему.

(конец треда)
Боковой тред:

macroevolution:

Что касается пептидов MHC, то мне мое чувство прекрасного тоже подсказывало, что называть их феромонами не совсем хорошо. Я сам их никогда так не называл в научных статьях и лекциях. Это очень интересные молекулы, компоненты иммунной системы, которые по совместительству используются позвоночными для химической коммуникации. Называть их просто феромонами - как-то принижает их достоинство. Однако, посмотрев сейчас литературу, я заметил, что многие все же называют их феромонами в данном контексте (можно предположить, почему их стали называть феромонами, но это не столь важно). И теперь я готов пересмотреть свое отношение, потому что считаю, что в биологии определенческий догматизм не очень полезен. Смысл терминов плывет со временем, хотим мы этого или нет, и "правильное" словоупотребление - это принятое словоупотребление. По-моему, так.

(конец треда)

Crossposts: http://macroevolution.livejournal.com/225209.html

Flat | Top-Level Comments Only

From:

grace_vandir

Интересно, а когда тема с феромонами кончится, он за что будет ругать Асю?

From:

gegmopo4

Про «визионы» понравилось. :)

From:

idelsong.livejournal.com

У высших приматов не только почти (или совсем) не осталось вомероназальных рецепторов, но у отсутствует центральный ген, отвечающий за signal transduction в вомероназальных клетках, TRPC2 (http://idelsong.livejournal.com/18512.html). Принято считать, что псевдогенизация TRPC2 связана с появлением третьего зрительного пигмента и цветным зрением. Трихроматы, вроде шимпанзе, распознают овулирующую самку по изменению цвета половых органов.

From:

macroevolution.livejournal.com

Спасибо, это важная деталь, я не знал про TRPC2.
О, и вы тоже пишете, что у млекопитающих есть феромоны :)
Кстати, в вашем посте кое-где нужно заменить "человекообразных обезьян" на "узконосых" или "обезьян старого света", т.к. у всех узконосых обезьян есть трихроматическое зрение, а не только у человекообразных.

О феромонах млекопитающих - на память

Page Summary

Style Credit