Вчені виявили хімічну «ID-картку» в сечі домашніх котів

Як кішки запам’ятовують запахи інших котів

Перед тим як шукати конкретні молекули, вчені перевірили, чи здатні коти взагалі розрізняти сечу різних особин. Коли тварина неодноразово нюхала один і той самий зразок, її інтерес поступово згасав — кіт витрачав на обнюхування дедалі менше часу.

Коли ж замість знайомого зразка тварині давали понюхати сечу іншого кота, інтерес знову зростав, і вона довше досліджувала новий запах. Така картина зберігалася навіть тоді, коли між показами того самого зразка проходили місяці, що свідчить про можливу довготривалу пам’ять кішок на індивідуальні запахи сечі.

Дослідники також аналізували реакцію флемен — характерний для котів «застиглий» вираз із напіввідкритим ротом, коли вони втягують запахи в спеціальний орган на піднебінні. Коти частіше демонстрували флемен, коли нюхали незнайому сечу, ніж власну, а при повторних показах одного й того самого зразка ця реакція слабшала. При появі сечі іншого кота флемен знову ставав частішим.

Отримавши підтвердження, що коти розпізнають індивідуальні запахи, команда використала частоту флемен як «підказку», за якою молекули в сечі можуть відповідати за розпізнавання особин.

13 незвичних жирних кислот як хімічний «паспорт»

Спрямувавши пошук на ліпідну фракцію сечі, вчені виділили групу розгалужених жирних кислот — BFAs (branched-chain fatty acids) і в підсумку ідентифікували 13 таких сполук. Аналіз наукової літератури показав, що раніше ці BFAs не описували в жодних ссавчих виділеннях чи секретах.

Важливими виявилися не лише самі сполуки, а й малюнок, який вони утворюють. Для кожного кота характерний власний BFA-профіль — унікальна комбінація та співвідношення 13 жирних кислот. Ці профілі істотно відрізнялися між різними тваринами, але залишалися відносно стабільними, коли сечу одного й того самого кота брали в різні дні.

Генетика, ймовірно, також має значення: споріднені коти загалом мали подібніші BFA-профілі, хоча навіть у межах однієї родини кожна тварина зберігала свій упізнаваний хімічний «почерк».

Ще одна важлива риса — стійкість цих сполук. Багато летких компонентів запаху сечі швидко змінюються після того, як вона потрапляє в довкілля. BFAs напівлеткі, випаровуються повільніше, і в експерименті характерні профілі окремих котів залишалися помітно стабільними щонайменше протягом 24 годин при зберіганні зразків за температури 25°C.

Чи самі коти відчувають різницю

Щоб переконатися, що мова йде не просто про хімічну цікавинку, а про справді значущі для тварин сигнали, дослідники змінили склад зразків сечі. Вони вирівняли інші ліпідні компоненти та варіювали тільки частину, що містить BFAs, отриману від різних донорів.

Коти, які вже звикли до певного зразка, знову починали довше його обнюхувати, коли в ньому змінювали саме BFA-фракцію. Така різка зміна поведінки вказує, що тварини розрізняють різні комбінації цих жирних кислот. Це посилює припущення, що BFAs несуть інформацію про індивідуальність, а не є випадковими продуктами обміну речовин.

Рішення давньої загадки нирок котів

Неочікувано слід BFAs привів учених до нирок. Ці сполуки виявили в нирковій тканині, але не в інших досліджених органах. Ліпіди з BFAs входили до складу нейтральних жирів, що накопичуються в краплях у корі нирки.

Про численні жирові краплі в нирках котів відомо вже понад сто років, але їхня функція лишалася неясною. Нові результати припускають, що ці краплі можуть бути резервуаром для ліпідів, які містять BFAs. Такий запас здатен згладжувати короткочасні зміни, пов’язані з харчуванням або фізіологічним станом, і підтримувати відносно стабільний хімічний профіль сечі конкретної тварини.

Як саме BFAs із ниркових ліпідів потрапляють у сечу, поки що невідомо, і це одне з ключових питань для майбутніх досліджень.

Схожа хімія у левів, тигрів і інших котових

Команда також перевірила, чи поширені аналогічні механізми в інших представників родини котових. Сполуки, пов’язані з BFAs, виявили в сечі та ниркових жирових краплях у кількох видів: левів, тигрів, леопардів, ягуарів, рисей і іріомотського кота.

Однак точні BFA-профілі відрізнялися між видами, як і кількість та розподіл жирових крапель у нирках. Різницю зафіксували навіть між іріомотським котом і цусімською леопардовою кішкою — двома ізольованими формами леопардового кота в Японії. Це свідчить, що BFA-споріднена хімія та будова нирок є поширеними серед котових, але змінювалися й урізноманітнювалися в ході еволюції.

Чи використовують дикі види — леви, тигри та інші — ці сполуки саме для розпізнавання окремих особин, наразі не доведено.

Як збережений запах передає незмінну «особистість»

Відкриття вписується в ширшу проблему біології комунікації: як тварина може залишити запаховий слід, що не втрачає корисної інформації, хоча його хімічний склад постійно змінюється під дією часу та середовища.

У мишей відоме рішення цієї задачі: індивідуальну інформацію допомагають зберігати великі сечові білки. Для багатьох інших ссавців аналогічні білкові системи ідентичності ще не описані.

Коти, ймовірно, використовують іншу стратегію. Замість того щоб покладатися на білки, вони можуть «кодувати» індивідуальність у поєднаннях напівлетких ліпідопохідних молекул, зокрема BFAs. Через повільніше випаровування і підтримку з боку ниркового «резервуару» такі сполуки здатні довго зберігати хімічний підпис конкретної тварини.

Можливі застосування: від запаху в домі до охорони диких котів

Поки що це фундаментальна робота, яка безпосередньо не призводить до створення нових продуктів. Однак кращі знання про BFAs потенційно можуть допомогти в керуванні запахом котячої сечі в побуті.

Дані про ниркові жири можуть бути корисними й для вивчення того, чому в одних випадках накопичення ліпідів у тканинах є нормальною фізіологічною особливістю, а в інших пов’язане із захворюваннями.

Можливі й наслідки для охорони природи. Якщо вдасться довести, що BFA-профілі стабільно відповідають одній і тій самій тварині в різних зразках, аналіз сечі з довкілля може стати ненав’язливим способом відстежувати рідкісних диких котів без відлову чи прямого спостереження.

Те, що почалося як спроба розгадати хімію котячого нюху, може одночасно пояснити столітню загадку нирок котів і пролити світло на те, як різні тварини залишають у середовищі впізнаваний «запаховий підпис» своєї особистості.

Вчені виявили хімічну «ID-картку» в сечі домашніх котів з’явилася спочатку на Цікавості.

cikavosti.com