Экологи выявили эволюционные преимущества потребления алкоголя в животном мире. Изображение: news.exeter.ac.uk
Некоторые животные не прочь полакомиться ферментированными или «забродившими» фруктами, в которых содержится этанол. В Швеции, например, никого не удивляют захмелевшие лоси, а пристрастие обезьян к «пьянящим» фруктам – привычное для всех явление. При этом до недавнего времени считалось, что животные употребляют этанол редко по счастливой случайности. Однако результаты нового исследования, опубликованного в журнале Trends in Ecology & Evolution бросают вызов этому предположению. Авторы научной работы утверждают, что этанол присутствует практически в каждой экосистеме и регулярно потребляется многими животными. Хотя пока неясно, потребляют ли животные этанол намеренно, у этого явления есть эволюционные преимущества.
Эволюция этанола в природе
Считается, что только люди употребляют алкоголь, однако потребление этанола в дикой природе – явление гораздо более распространенное, чем можно подумать. Большинство животных, питающихся сладкими фруктами, подвергаются воздействию определенного количества этанола. Более того, последний обильно присутствует в природной среде около 100 миллионов лет – с тех пор, когда цветковые растения начали производить сладкий нектар и фрукты, способные ферментироваться дрожжами.
Дрожжи, особенно Saccharomyces cerevisiae, производят этанол в процессе ферментации сахаров, что, вероятно, помогало им защищаться от бактерий-конкурентов. Сегодня этанол можно найти в большинстве экосистем, причем его концентрации выше в низких широтах и влажных тропических средах (где он может производиться круглый год).
В большинстве случаев содержание алкоголя в фруктах, подвергнутых естественному брожению, составляет всего 1-2% по объему. Изображение: miamiherald.com
В тропических регионах, как отметили авторы нового исследования, концентрации этанола в перезрелых фруктах могут достигать значений, сопоставимых со слабыми алкогольными напитками. Например, в Панаме были обнаружены фрукты с содержанием этанола до 10,2% алкоголя по объему.
Читайте также: По IQ подростка в старших классах можно определить, будет ли он употреблять алкоголь
Генетическая адаптация к алкоголю
Ранее у некоторых животных выявили гены, способные расщеплять этанол, до того как дрожжи начали его производить. В то же самое время есть доказательства того, что эволюция улучшила эту способность у млекопитающих и птиц, потребляющих фрукты и нектар. В частности, приматы и тупайи (деревные землеройки) адаптировались к эффективному метаболизму этанола.
Например, у некоторых видов наблюдались изменения в ферментах алкогольдегидрогеназы (фермента класса дегидрогеназ, который катализирует окисление спиртов и ацеталей до альдегидов и кетонов), что позволило им лучше перерабатывать этанол. Так, шимпанзе и гориллы приобрели мутацию в ферменте ADH4, которая увеличила его эффективность в метаболизме этанола около 10 миллионов лет назад. Это совпадает с периодом, когда наши общие предки все чаще передвигались по земле, а не деревьям и находили больше ферментированных фруктов.
Лоси частенько злоупотребляют ферментированными фруктами. Изображение: townsquare.media
Однако, с эволюционной точки зрения пьянство едва ли было выгодно для животных, лазающих по деревьям или убегающих от хищников, так как такое поведение не способствует передаче генов. В отличие от людей, которые пьянеют намеренно, животные стремятся получить как можно больше калорий, а не одурманивающего эффекта.
Еще больше интересных статей о последних открытиях в области науки и высоких технологий читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен и присоединяйтесь к комментариям!
Какие животные чаще других потребляют этанол?
Теперь мы знаем, что многие животные и насекомые регулярно потребляют этанол. Плодовые мушки (Drosophila melanogaster), например, предпочитают откладывать яйца в ферментирующие фрукты с высоким содержанием этанола – это защищает потомство от паразитов. Более того, личинки дрозофил увеличивают потребление этанола при заражении паразитическими осами.
Имеются данные и о захмелевших птицах, в частности американских свиристелях (Bombycilla cedrorum), которые поедают ферментированные ягоды, время от времени сталкиваясь с последствиями интоксикации, которые выражаются в нарушении координации во время полета.
Американские свиристели обожают ферментированные ягоды. Изображение: perkypet.com
Ранее упомянутые пентайледные тупайи (Ptilocercus lowii) и медленные лори (Nycticebus coucang) любят полакомиться ферментированным нектаром пальмы Bertam. В ней концентрация этанола достигает 3,8%, однако признаки опьянения у животных не проявляются.
Не пропустите: Алкоголь можно использовать как сыворотку правды?
Среди обезьян любителями забродивших фруктов славятся паукообразные обезьяны (Ateles geoffroyi), потребляющие ферментированные плоды желтого момбина с содержанием этанола от 1% до 2,5%. Анализы мочи этих животных выявили присутствие метаболитов этанола.
Зачем они это делают?
Хотя пока неясно, намеренно ли животные потребляют этанол, в этом определенно есть своим эволюционные преимущества. Во-первых, это отличный источник калорий, даже несмотря на то, что ферментация сахаров в этанол уменьшает общее количество калорий в фруктах. Во-вторых, его потребление способствуют эффективному поиску пищи: ароматические соединения, возникающие при ферментации, помогают животным находить зрелые или перезрелые фрукты с большим содержанием сахаров, и, следовательно, калорий.
Есть и «медицинские» преимущества, так как этанол обладает антипаразитарными свойствами (вспомните плодовых мушек), а еще социальные: некоторые исследователи полагают, что этанол может оказывать влияние на когнитивные функции, способствуя расслаблению и улучшая взаимодействия с сородичами. Этанол может запускать эндорфиновую и допаминовую системы.
Животные употребляют алкоголь чаще, чем считалось, но делают это по сосбственным причинам. Изображение: manchestereveningnews.co.uk
Однако, подтвердить эту гипотезу можно только с помощью дальнейших исследований. Команда поднимает и другие вопросы о том, насколько значимым является потребление этанола в дикой природе, какое влияние оказывает на физиологию и поведение животных в естественной среде обитания.
Вам будет интересно: Употребление алкоголя связали с шестью видами рака
Почему это важно?
Результаты нового исследования значительно расширяют наше понимание роли этанола в поведении животных, а также проливает свет на ранее неизвестные эволюционные процессы, связанные с потреблением и метаболизмом алкоголя. В конечном итоге, потребление забродивших фруктов и эффект от них является неотъемлемой частью многих экосистем и играет значительную роль в жизни различных видов.
Мы только начинаем понимать, насколько распространено и важно потребление этанола в животном мире. Это захватывающая область для будущих исследований, которая может изменить наше представление о взаимодействиях между животными и растениями, а также о нашей собственной эволюционной истории, – заключили авторы научной работы.
Полученные результаты также подчеркивают необходимость пересмотра предположения о роли этанола в экосистемах: вместо того чтобы считать его редким и случайным фактором, его необходимо признать важным элементом дикой природы. Авторы исследования надеются, что их работа вдохновит коллег на дальнейшие исследования в этой области.
Алкоголь в ферментированных фруктах – друг животных. Изображение: independent.co.uk
Дело еще и в том, что многие виды адаптировались к присутствию этанола и, возможно, стали лучше справляться с другими токсинами и изменениями окружающей среды. Например, сегодня неизвестно, связана ли способность метаболизировать этанол с другими физиологическими или поведенческими чертами и какое влияние оказывает на межвидовую коммуникацию.
Больше по теме: Какие животные могут пить алкоголь и не пьянеть?
Результаты исследования полезны и в отношении человека: понимание того, как животные реагировали на присутствие этанола в окружающей среде, может иметь значение и для нас с вами. Дело в том, что изучение генетических изменений, связанных с метаболизмом алкоголя, может помочь в разработке новых методов лечения зависимостей и заболеваний, связанных с его потреблением.
Изучая эволюцию метаболизма этанола у других видов, мы можем получить важную информацию о здоровье, благополучии и эволюции человека, — полагают исследователи.
Отметим, что ответить на целый ряд сложных и постоянно возникающих вопросов можно, объединив усилия экологов, генетиков, молекулярных биологов и ученых-когнитивистов. Так или иначе, мир стоит на пороге новых, удивительных открытий. И это – отличные новости.
