Известно, что не только люди бывают правшами и левшами. В последние годы у зоологов всего мира пошла своего рода мода на изучение «рукости» и «ногости» — так называют учёные разную частоту использования и разную специализацию конечностей у животных. Группа исследователей из Санкт-Петербургского государственного университета под руководством доцента кафедры зоологии позвоночных кандидата биологических наук Егора Борисовича Малашичева давно занимается изучением двигательной асимметрии у разных групп животных.
Петербургские зоологи задались вопросом: есть ли принципиальные различия в использовании конечностей у сумчатых и плацентарных (обычных) млекопитающих? В настоящее время насчитывается около 250 видов сумчатых. Оказалось, что об их двигательной асимметрии практически ничего не известно, так что наши соотечественники стали первопроходцами в этой области.
«Сумчатые — уникальный объект для изучения происхождения выраженной рукости, так как в этой группе параллельно с плацентарными (к которым относятся в том числе и приматы) в эволюции возникла двуногость, — объясняет Егор Малашичев. — Среди сумчатых есть все варианты, которые нас интересовали: виды, передвигающиеся на двух и на четырёх ногах; прыгающие на двух ногах (как кенгуру) и ходящие, попеременно переставляя четыре лапы; манипулирующие предметами и не манипулирующие; наземные и древесные. Таким образом, мы могли изучить различные факторы в сравнительно-этологическом аспекте. Что нас удивило — оказалось, что даже австралийские учёные, занимающиеся рукостью у птиц и приматов, всерьёз не изучали сумчатых».
Аспиранты кафедры зоо-логии позвоночных СПбГУ Карина Каренина и Андрей Гилёв два с половиной месяца наблюдали за поведением кенгуру в условиях дикой природы.
«Некоторые виды поведения в неволе невозможно наблюдать вообще, — отмечает Карина Каренина. — Например, на воле кенгуру часто одной лапой подтягивает к себе ветки деревьев, чтобы объедать молодые побеги. В неволе у них обычно нет такой возможности, а ведь именно подобные нюансы помогают понять функциональное значение моторных предпочтений для жизни животных».
Начались исследования, однако лишь в зоопарках, где представлены четыре выбранных для изучения вида — кенгуру Беннета (валлаби), домашний опоссум, сумчатая летяга и бетонг (кенгуровая крыса). В ограниченных условиях зоо-парка учёные наблюдали, какими лапами животные умываются, берут пищу, почёсываются, строят гнездо. Но в условиях неволи поведение животных может существенно отклоняться от естественного.
Например, известно, что при стрессе профиль асимметрии мозга может смещаться в левую сторону. Это означает, что животные будут проявлять «левые» тенденции либо вообще левшей станет больше. Стресс бывает незаметный, хронический, устранить который невозможно, так как условия жизни животных в зоопарке непросто изменить. Кроме того, животные могут усвоить привычку больше пользоваться какой-то лапой от своих собратьев по вольеру и даже от служителей зоопарка. Влияют на предпочтения и привычка выходить, например, из укрытия к кормушке определённым путём, расположение в клетке укрытий, кормушек, дверей, откуда появляются служители зоопарка с кормом. Играет роль даже то, как размещаются посетители зоопарка перед вольерой с животными. Поэтому после четырёх лет наблюдений в зоопарках исследователи отправились на остров Мария в австралийском штате Тасмания.
Чтобы отличать особей кенгуру одну от другой, зоологи сфотографировали каждую и составили огромный каталог, куда вошли около тысячи животных. «Люди различаются чертами лица, а у каждого кенгуру уникальный окрас головы, — поясняет Андрей Гилёв. — Это позволяет нам идентифицировать животных на наших видеозаписях, объединять данные по одним и тем же особям за разные дни наблюдений и следить за индивидуальными предпочтениями». Днём исследователи подолгу снимали поведение животных на видео, наблюдали за ними в бинокль. Однако кенгуру Беннета и серый кенгуру больше склонны к сумеречной и ночной активности. Поэтому после наступления темноты аспиранты отправлялись на поиски с фонарями. Обнаружив особь одного из нужных видов, они выключали фонари, чтобы не спугнуть животное, и дальше проводили видео-съёмку специальной инфракрасной камерой.
Исследователям ещё предстоит обработать собранный материал, но, по предварительным оценкам, можно говорить о том, что наблюдения в природе подтвердили данные, собранные в зоопарках.
Оказалось, что кенгуру Беннета по-разному использует передние лапы — левой берёт корм, а на правую опирается. Но у передвигающихся на всех четырёх ногах летяги, опоссума и бетонга всё обстоит сложнее. В отличие от кенгуру, опоссум и летяга имеют не очень выраженную асимметрию. Если им приходится что-то делать передними лапами, они не отдают предпочтения какой-то одной лапе. А вот бетонг почти всегда предпочитает левую.
Зоологи сделали вывод, что у видов, передвигающихся на четырёх конечностях, моторная асимметрия выражена слабее, чем у тех, у кого передние лапы всегда свободны и могут использоваться для манипуляций предметами.
Раньше считалось, что выраженная рукость свойственна только человеку и другим приматам, но сумчатые доказали: когда передние конечности освобождаются от задачи ходьбы, животные по-разному приспосабливаются их использовать. Вместе с тем и у сумчатых, и у плацентарных четвероногих обнаружен выраженный половой диморфизм в отношении рукости. Интересно, что у плацентарных самцы в большей степени левши, а самки правши, у сумчатых — наоборот. По статистике, среди людей также левшами чаще оказываются мужчины. Согласно теории известного биолога-эволюциониста Вигена Геодакяна, новые функции сначала возникают у мужчин, и центры управления этими функциями находятся у них в левом полушарии. Однако через много поколений, пройдя проверку и отбор, «новинки» переходят в левое полушарие особей женского пола. Работает ли эта теория для сумчатых — пока не ясно, но, по всей видимости, у сумчатых и плацентарных существуют фундаментально различные механизмы влияния пола на рукость. Связаны они, как считают петербургские зоологи, с различием в способах связи между двумя полушариями у этих двух групп. У плацентарных, в том числе у человека, два полушария соединены так называемым мозолистым телом — мощным пучком нервных волокон, передающим сигналы из одного полушария мозга в другое. У сумчатых мозолистого тела нет.
И всё же на вопрос, какое именно значение имеет рукость в жизни человека и животных, учёные пока однозначно ответить не могут. Считается, что моторная асимметрия возникала в процессе эволюции неоднократно и в разных группах животных. Асимметрия в использовании разных конечностей по-разному увеличивает эффективность действия, так как оба полушария работают одновременно.
С австралийской стороны российским специалистам помогали сотрудники национального парка острова Мария и университета Тасмании, где наши аспиранты провели несколько семинаров, посвящённых изучению моторной асимметрии у сумчатых и китообразных. Исследования петербургских зоологов привлекли внимание не только коллег, но и прессы. За время пребывания на Тасмании питерцы дали интервью местному радио и стали героями телевизионного сюжета.
