Выращивание детенышей грызунов в приемных семьях своего и других видов млекопитающих: выживание и причины смертности
- Авторы: Стрельцов В.В.1, Некрасова М.В.1, Мальцев А.Н.1, Петрин А.А.1, Котенкова Е.В.1
-
Учреждения:
- Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
- Выпуск: Том 102, № 6 (2023)
- Страницы: 700-720
- Раздел: СТАТЬИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-5134/article/view/136814
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044513423060132
- EDN: https://elibrary.ru/YYINUY
- ID: 136814
Цитировать
Аннотация
Условия воспитания в раннем возрасте оказывают значительное влияние на последующее развитие, размножение и формирование особенностей поведения млекопитающих, в том числе грызунов. У большинства млекопитающих основным компонентом социальной среды в ранний период постнатального онтогенеза являются родители, в первую очередь кормящие самки. Поэтому одним из основных методов, позволяющих оценить влияние раннего опыта и материнской среды на формирование особенностей поведения и выбор полового партнера, служит выращивание детенышей млекопитающих в приемных семьях своего или других видов, даже далеких в таксономическом отношении. Воспитание приемных детенышей самками своего или другого вида используется для сохранения ценных видов животных. Это обусловливает необходимость разработки наиболее эффективных методов перекладывания потомства с максимальным выживанием молодняка. В связи с этим мы проанализировали выживаемость и возможные причины смертности детенышей ряда видов грызунов в приемных семьях млекопитающих своего и других видов. Мы проводили межвидовое и внутривидовое перекладывание детенышей домовых (Mus musculus) и курганчиковых (Mus spicilegus) мышей, желтых пеструшек (Eolagurus luteus) и серых крыс (Rattus norvegicus), а также помещение детенышей серых крыс в приемные семьи черных хорей (Mustela putorius). Как и при выкармливании собственного потомства, основные формы материнского поведения (“комплекс материнского поведения”) изученных видов по отношению к приемным детенышам при межвидовом перекладывании включаются и проявляются комплексно, если приемная мать принимает детенышей. Выживаемость приемного потомства зависит от степени таксономической близости родительских таксонов – наиболее высокий показатель наблюдался при перекрестном перекладывании между представителями видов, принадлежащих к надвидовому комплексу Mus musculus s. l., тогда как наиболее низкий – при перекладывании между представителями разных семейств и отрядов млекопитающих. Успешность выращивания приемных детенышей может определяться близким составом молока и длительностью лактации, сходством родительского поведения (в том числе степенью участия самца в воспитании потомства), схожими особенностями онтогенеза детенышей у близкородственных форм и существенным различием этих характеристик у видов, далеких в таксономическом отношении. Однако в том случае, если наблюдается сходство материнского поведения далеких в таксономическом отношении видов и с учетом пригодности молока, возможно успешное воспитание чужого потомства (например, выкармливание детенышей крыс самками черных хорей). По результатам анализа наших и литературных данных, к факторам, влияющим на выживаемость и смертность детенышей в приемных семьях, также можно отнести возраст детенышей на момент перекладывания, видоспецифические различия в запахе, уровень стресса матери и потомства, предшествующий опыт самки по выкармливанию своих и чужих детенышей и выраженность материнского инстинкта. Все это необходимо учитывать при использовании в экспериментальной работе метода перекрестного перекладывания детенышей.
Ключевые слова
Об авторах
В. В. Стрельцов
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: v.streltsov.95@gmail.com
Россия, 119071, Москва
М. В. Некрасова
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: smnvsb@gmail.com
Россия, 119071, Москва
А. Н. Мальцев
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Email: evkotenkova@yandex.ru
Россия, 119071, Москва
А. А. Петрин
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Email: evkotenkova@yandex.ru
Россия, 119071, Москва
Е. В. Котенкова
Институт проблем экологии и эволюции имени А.Н. Северцова РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: evkotenkova@yandex.ru
Россия, 119071, Москва
Список литературы
- Амбарян А.В., Некрасова М.В., Котенкова Е.В., 2022. Экспериментальная гибридизация и интенсивность размножения домовых (Mus musculus wagneri) и курганчиковых (M. spicilegus) мышей: влияние раннего опыта и материнской среды // Зоологический журнал. Т. 101. № 4. С. 471–480.
- Аристов А.А., Барышников Г.Ф., 2001. Млекопитающие фауны России и сопредельных территорий. Хищные и ластоногие. СПб.: Зоологический институт РАН. 560 с.
- Громов В.С., 2013. Забота о потомстве у грызунов: этологические, физиологические и эволюционные аспекты. М.: Товарищество научных изданий КМК. 338 с.
- Громов В.С., 2020. Эпигенетическое программирование различий в поведении и эволюция социальности у грызунов // Успехи современной биологии. Т. 140. № 1. С. 58–72.
- Данилов П.И., Русаков О.С., 1969. Особенности экологии черного хоря в северо-западных областях европейской части СССР // Зоологический журнал. Т. 68. Вып. 9. С. 1383–1394.
- Данилов П.И., Туманов И.Л., 1976. Куньи северо-запада СССР. Л.: Наука, Ленинградское отд. 256 с.
- Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А., Западнюк Б.В., 1983. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. Киев: Вища школа. Головное издательство. 383 с.
- Зорина З.А., Смирнова А.А., 2006. О чем рассказали “говорящие” обезьяны. М.: Языки славянских культур. 424 с.
- Котенкова Е.В., 2014. Сравнительный анализ этологических и физиологических механизмов прекопуляционной репродуктивной изоляции у грызунов // Успехи современной биологии. Т. 135. № 5. С. 488–518.
- Котенкова Е.В., Мешкова Н.Н., Шутова М.И., 1989. О крысах и мышах. М.: Наука. 176 с.
- Котенкова Е.В., Мальцев А.Н., Амбарян А.В., 2017. Влияние раннего обонятельного опыта на выбор полового партнера у млекопитающих: эволюционные аспекты // Журнал общей биологии. Т. 78. № 4. С. 21–39.
- Котенкова Е.В., Амбарян А.В., Мальцев А.Н., 2018. Влияние перекрестного воспитания детенышей у двух видов мышей Mus musculus и M. spicilegus: изменение реакции на кон- и гетероспецифические запахи // Известия Российской Академии наук. Серия биологическая. № 2. С. 200–208.
- Крученкова Е.П., 2009. Материнское поведение млекопитающих. М.: “Красанд”. 207 с.
- Крученкова Е.П., Гольцман М.Е., 1990. Взаимоотношения между матерью и детенышами // Серая крыса: Систематика, экология, регуляция численности. Отв. ред. В.Е. Соколов, Е.В. Карасева. М.: Наука. С. 247–275.
- Милютин А.И., 1990. Систематика // Серая крыса: Систематика, экология, регуляция численности. Отв. ред. В.Е. Соколов, Е.В. Карасева. М.: Наука. С. 7–33.
- Рыльников В.А., 1990. Размножение, возрастной состав и смертность // Серая крыса: Систематика, экология, регуляция численности. Отв. ред. В.Е. Соколов, Е.В. Карасева. М.: Наука. С. 181–229.
- Соколов В.Е., Вознесенская В.В., Вайсоки Ч.Д., 1996. Индуцированная чувствительность к одорантам: новый феномен // Доклады АН. Т. 343. С. 843–846.
- Соколов В.Е., Квашнин С.А., 1990. Социальная организация // Серая крыса: Систематика, экология, регуляция численности. // Серая крыса: Систематика, экология, регуляция численности. Отв. ред. В.Е. Соколов, Е.В. Карасева. М.: Наука. С. 275–289.
- Соколов В.Е., Квашнин С.А., 1990а. Онтогенез поведения // Серая крыса: Систематика, экология, регуляция численности. Отв. ред. В.Е. Соколов, Е.В. Карасева. М.: Наука. С. 230–247.
- Соколов В.Е., Котенкова Е.В., 1987. Реакция домовых мышей на запах особей своего вида: влияние раннего обонятельного опыта // Известия АН СССР. № 2. С. 165–171.
- Соколов В.Е., Котенкова Е.В., Лялюхина С.И., 1990. Биология домовой и курганчиковой мышей. М.: Наука. 207 с.
- Терновский Д.В., Терновская Ю.Г., 1977. Биологический репродуктивный потенциал // Охота и охотничье хозяйство. № 2. С. 10–11.
- Терновский Д.В., Терновская Ю.Г., 1978. Потенциальная репродуктивная способность у куницеобразных // Известия Сибирского отделения АН СССР. Серия биологических наук. Вып. 1. С. 88–91.
- Терновский Д.В., Терновская Ю.Г., 1994. Экология куницеобразных. Новосибирск: ВО “Наука”. Сибирская издательская фирма. 223 с.
- Шубин И.Г., 1978. Желтая пеструшка – Lagurus (Eolagurus) luteus Eversmann, 1840 // Млекопитающие Казахстана. Т. I. Ч. 3. Песчанки, полевки, алтайский цокор. Под ред. А.А. Слудского. Алма-Ата: “Наука” КазССР. С. 291–312.
- Alleva E., D’ Udine B., 1987. Early learning capability in rodents: A review (Rattus norvegicus and Mus musculus) // International Journal of Comparative Psychology. V. 1. P. 107–125.
- Barbazanges A., Vallee M., Mayo W., Day J., Simon H., Le Moal M., Maccari S., 1996. Early and later adoptions have different long-term effects on male rat offspring // The Journal of Neuroscience. V. 16. P. 7783–7790.
- Bartolomucci A., Gioiosa L., Chirieleison A., Ceresini G., Parmigiani S., Palanza P., 2004. Cross- fostering in mice: Behavioral and physiological carry-over effects in adulthood // Genes, Brain and Behavior. V. 3. P. 115–122.
- Bateson P., Barker D., Clutton-Brock T., Deb D., D’Udine B., Foley R.A., et al., 2004. Developmental plasticity and human health // Nature. V. 430. № 6998. P. 419–421.
- Baudoin C., Busquet N., Dobson F.S., Gheusi G., Féron C., Durand J-L., Heth G., Patris B., Todrank J., 2005. Male–female associations and female olfactory neurogenesis with pair bonding in mound-building mice // Biological Journal of the Linnean Society. V. 84. P. 323–334.
- Beauchamp G.K., Wellington J.L., 1981. Cross-species rearing influences urine preferences in wild guinea pigs // Physiology and Behavior. V. 26. P. 1121–1124.
- Benus R.F., Rondigs M., 1996. Patterns of maternal effort in mouse lines bidirectionally selected for aggression // Animal Behaviour. V. 51. P. 67–75.
- Benzaken A., 2006. Encounters with Wild Children: Temptation and Disillusionment in the Study of Human Nature. Montreal Kingston: McGill-Queen’s University Press. 393 p.
- Bester-Meredith J.K., Marler C.A., 2001. Vasopressin and aggression in cross-fostered California mice (Peromyscus californicus) and white-footed mice (Peromyscus leucopus) // Hormones and Behavior. V. 40. P. 51–64.
- Bester-Meredith J.K., Marler C.A., 2003. Vasopressin and the transmission of paternal behavior across generations in mated, cross-fostered Peromyscus mice // Behavioral Neuroscience. V. 117. P. 455–463.
- Burton T., Metcalfe N.B., 2014. Can environmental conditions experienced in early life influence future generations? // Proceedings of the Royal Society. B: Biological Sciences. V. 281. P. 1–8.
- Cramer C.P., Thiels E., Alberts J.L., 1990. Weaning in rats: I. Maternal behavior // Developmental Psychobiology. V. 23. P. 479–493.
- Crofton K.M., Kodavanti P.R.S., Derr-Yellin E.C., Casey A.C., Kehn L.S., 2000. PCBs, thyroid hormones, and ototoxicity in rats: Cross-fostering experiments demonstrate the impact of postnatal lactation exposure // Toxicological Sciences. V. 57. P. 131–140.
- Denenberg V.H, Grota L.J., Zarrow M.X., 1963. Maternal behavior in the rat: Analysis of cross-fostering // Journal of Reproduction and Fertility. V. 5. P. 133–141.
- De Santis D., Schmaltz L.W., 1984. The mother-litter relationship in developmental rat studies: Cannibalism vs caring // Developmental Psychobiology. V. 17. P. 255–262.
- Dobson F.S., Baudoin C., 2002. Experimental tests of spatial association and kinship in monogamous mice (Mus spicilegus) and polygynous mice (Mus musculus domesticus) // Canadian Journal of Zoology. V. 80. P. 980–986.
- Francis D., Diorio J., Liu D., Meaney M.J., 1999. Nongenomic trasmission across generations of maternal behavior and stress responses in the rats // Science. V. 286. P. 1155–1158.
- Gomez-Serrano M., Tonelli L., Listwak S., Sternberg E., Riley A.L., 2001. Effects of cross-fostering on open-field behavior, acoustic startle, lipopolysaccharide-induced corticosterone release, and body weight in Lewis and Fischer rats // Behavior Genetics. V. 31. P. 427–436.
- Gouat P., Feron C., 2005. Deficit in reproduction in polygynously mated females of the monogamous mound-building mouse Mus spicilegus // Reproduction, Fertility and Development. V. 17. P. 617–623.
- Grota L.G., Ader R., 1969. Continuous recording of maternal behaviour in Rattus norvegicus // Animal Behaviour. V. 17. P. 722–729.
- Hager R., Cheverud J.M., Wolf J.B., 2009. Change in maternal environment induced by cross-fostering alters genetic and epigenetic effects on complex traits in mice // Proceedings of the Royal Society. B: Biological Sciences. V. 276. P. 2949–2954.
- Hawkins L.K., Cranford J.A., 1992. Long-term effects of intraspecific and interspecific cross-fostering on two species of Peromyscus // Journal of Mammalogy. V. 73. P. 802–807.
- Hickman D.L., Swan M.P., 2011. Effects of age of pups and removal of existing litter on pup survival during cross-fostering between multiparous outbred mice // Journal of the American Association for Laboratory Animal Science. V. 50. P. 641–646.
- Howells F.M., Bindewald L., Russell V.A., 2009. Cross-fostering does not alter the neurochemistry or behavior of spontaneously hypertensive rats // Behavioral and Brain Functions. V. 5. P. 24.
- Huck U.W., Banks E.M., 1980. The effects of cross-fostering on the behavior of two species of North American lemmings, Dicrostonyx groenlandicus and Lemmus trimucronatus: I. Olfactory preferences // Animal Behaviour. V. 28. P. 1046–1052.
- Huck U.W., Banks E.M., 1980a. The effects of cross-fostering on the behavior of two species of North American lemmings, Dicrostonyx groenlandicus and Lemmus trimucronatus: II. Sexual behavior // Animal Behaviour. V. 28. P. 1053–1062.
- Huck U.W., Banks E.M., 1980b. The effects of cross-fostering on the behavior of two species of North American lemmings, Dicrostonyx groenlandicus and Lemmus trimucronatus: III Agonistic behavior // Animal Behaviour. V. 73. P. 261–276.
- Johnson-Delaney A., 2017. Ferret Medicine and Surgery // Taylor and Francis Group. LLC. 512 P.
- Kikusui T., Nakanishi K., Nakagawa R., Nagasawa M., Mogi K., et al., 2011. Cross fostering experiments suggest that mice songs are innate // PLoS ONE 6(3): e17721. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0017721
- Knudsen E.I., 2004. Sensitive periods in the development of brain and behavior // Journal of Cognitive Neuroscience. V. 16. P. 1412–1425.
- Kotenkova E.V., Romachenko A.V., Ambaryan A.V., Maltsev A.N., 2019. Effect of early experience on neuronal and behavioral responses to con- and heterospecific odors in closely related Mus taxa: Epigenetic contribution in formation of precopulatory isolation // BMC Evolutionary Biology. V. 19 (Suppl. 1): 51.
- Kruczek M., 2007. Recognition of kin in bank voles (Clethrionomys glareolus) // Physiology and Behavior. V. 90. P. 483–489.
- Lode T., 2008. Kin recognition versus familiarity in a solitary mustelid, the European polecat Mustela putorius // Comptes Rendus Biologies. V. 331. P. 248–254.
- Lohmiller J.L., Swing S.P., 2006. Reproduction and breeding // The laboratory rat, 2nd edition / Suckow M.A., Weisbroth S.H., Franklin C.L. (Eds). California: Elsevier Academic. P. 147–164.
- Lu L., Mamiya T., Lu P., Niwa M., Mouri A., Zou L.B. et al., 2009. The long-lasting effects of cross-fostering on the emotional behavior in ICR mice // Behavioural Brain Research. V. 198. P. 172–178.
- Luchetti A., Oddi D., Lampis V., Centofante E., Felsani A., Battaglia M., D’Amato F.R., 2015. Early handling and repeated cross-fostering have opposite effect on mouse emotionality // Frontiers in Behavioral Neuroscience. 9:93.
- Malkesman O., Lavi-Avnon Y., Maayan R., Weizman A., 2008. A cross-fostering study in a genetic animal model of depression: Maternal behavior and depression-like symptoms // Pharmacology, Biochemistry and Behavior. V. 91. P. 1–8.
- Manning C.J., Dewsbury D.A., Wakeland E.K., Potts W.K., 1995. Communal nesting and communal nursing in house mice, Mus musculus domesticus // Animal Behaviour. V. 50. P. 741–751.
- Mateo J.M., 2002. Kin-recognition abilities and nepotism as a function of sociality // Proceedings of the Royal Society. B: Biological Sciences. V. 269. P. 721–727.
- Mateo J.M., Johnston R.E., 2000. Kin recognition and the “armpit effect”: evidence of self-referent phenotype matching // Proceedings of the Royal Society. B: Biological Sciences. V. 267. P. 695–700.
- Mateo J.M., Johnston R.E., 2003. Kin recognition by self-referent phenotype matching: weighing the evidence // Animal Cognition. V. 6. P. 73–76.
- Mateo J.M., Holmes WG., 2004. Cross-fostering as a means to study kin recognition // Animal Behaviour. V. 68. P. 1451–1459.
- McCarty R., 2017. Cross-fostering: Elucidating the effects of gene × environment interactions on phenotypic development // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. V. 73. P. 219–254.
- McCarty R., Southwick C.H., 1977. Cross-species fostering: effects on the olfactory preference of Onychomys torridus and Peromyscus leucopus // Behavioral Biology. V. 19. P. 255–260.
- McCarty R., Southwick C.H., 1979. Parental environment: Effects on survival, growth and aggressive behaviors of 2 Rodent Species // Developmental Psychobiology. V. 12. P. 269–279.
- McDonald D.L., Forslund L.G., 1978. The development of social preferences in the voles Microtus montanus and Microtus canicaudus: effects of cross-fostering // Behavioral Biology. V. 22. P. 497–508.
- McGuire B., Novak M., 1987. The effects of cross-fostering on the development of social preferences in meadow voles (Microtus pennsylvanicus) // Behavioral and Neural Biology. V. 47. P. 167–172.
- Meek L.R., Dittel P.L., Sheehan M.C., Chan J.Y., Kjolhaug S.R., 2001. Effects of stress during pregnancy on maternal behavior in mice // Physiology and Behavior. V. 72. P. 473–479.
- Murphy M.R., 1980. Sexual preferences of male hamsters: importance of preweaning and adult experience, vaginal secretion, and olfactory or vomeronasal sensation // Behavioral and Neural Biology. V. 30. P. 323–340.
- Oddi D., Luchetti A., D’Amato F.R., 2017. Impact of Postnatal Manipulations on Offspring Development in Rodents // Handbook of Neurobehavioral Genetics and Phenotyping. Handbook of Neurobehavioral Genetics and Phenotyping. Ed. V. Tucci. 395–416.
- Patris B., Baudoin C., 2000. A comparative study of parental care between two rodent species: implications for the mating system of the mound-building mouse Mus spicilegus // Behavioural Processes. V. 51. P. 35–43.
- Porter R.H., Matochik J.A., Makin J.W., 1983. Evidence for phenotype matching in spiny mice (Acomys cahirinus) // Animal Behaviour. V. 31. P. 978–984.
- Priebe K., Brake W.G., Romeo R.D., Sisti H.M., Mueller A., McEwen B.S., Francis D.D., 2005. Maternal influences on adult stress and anxiety-like behavior in C57BL/6J and BALB/cJ mice: A cross-fostering study // Developmental psychobiology. V. 47. P. 398–407.
- Pryce C.R., Feldon J., 2003. Long-term neurobehavioural impact of the postnatal environment in rats: Manipulations, effects and mediating mechanisms // Neuroscience and Biobehavioral Reviews. V. 27. P. 57–71.
- Quadagno D.M., Banks E.M., 1970. The effect of reciprocal cross-fostering on the behavior of two species of rodents, Mus musculus and Baiomys taylori ater // Animal Behaviour. V. 18. P. 379–388.
- Reading A.J., 1966. Effect of maternal environment on the behavior of inbred mice // Journal of Comparative and Physiological Psychology. V. 62. P. 437–440.
- Rehling A., Trillmich F., 2008. Changing supply and demand by cross-fostering: Effects on the behaviour of pups and mothers in guinea pigs, Cavia aperea f. porcellus, and cavies, Cavia aperea // Animal Behaviour. V. 75. P. 1455– 1463.
- Rosenblatt J.S., 1969. The development of maternal responsiveness in the rat // American Journal of Orthopsychiatry. V. 39. P. 36–56.
- Schoknecht P.A., Cranford J.A., Akers R.M., 1985. Variability in milk composition of the domestic ferret (Mustela putorius) // Comparative Biochemistry and Physiology. V. 81. P. 589–591.
- Shump A.U., 1975. Maternal Behavior of the Ferret (Mustela putorius). Thesis of PhD Dissertation. Doctoral degree in Zoology. Michigan State University. 101 p.
- Sloboda D.M., Hickey M., Roger H., 2011. Reproduction in females: The role of the early life environment // Human Reproduction Update. V. 17. № 2. P. 210–227.
- Surov A.V., Solovieva A.V., Minaev A.N., 2001. The olfactory sexual preferences of golden hamster (Mesocricetus auratus): the effect of early social and sexual exherience // Chemical Signals in Vertebrates 9 / Marchlewska-Koj A., Lepri J., Müller-Schwarze D. (Eds). N.Y.: Springer Science. Business Media. LLC. P. 255–262.
- Taggart D.A., Schultz D.J., Fletcher T.P., Friend J.A., Smith I.G., Breed W.G., Temple-Smith P.D., 2010. Cross-fostering and short-term pouch young isolation in macropodoid marsupials: implications for conservation and species management // Macropods: The Biology of Kangaroos, Wallabies and Rat-kangaroos / Coulson G., Eldridge M. (Eds). Collingwood: CSIRO PUBLISHING. P. 263–279.
- Taylor P.D., Poston L., 2007.Developmental programming of obesity in mammals // Experimental Physiology. V. 92. № 2. P. 287–298.
- Vasilieva N.Y., Lai S.-C., Petrova E.V., Johnston R.E., 2001. Development of species preferences in two hamsters, Phodopus campbelli and Phodopus sungorus: Effects of cross-fostering // Ethology. V. 107. P. 217–236.
- Voznessenskaya V.V., Parfyonova V.M., Wysoki C.J., 1995. Induced olfactory sensitivity in rodents: a general phenomenon // Advances in Bioscience and Biotechnology. V. 93. P. 399–406.
- Voznessenskaya V.V., Feoktistova N.Yu., Wysocki C.J., 1999. Is there a time during neonatal development for maximal imprinting of odor? // Advances in Chemical Signals in Vertebrates. Proceedinds of the 8-th International Symposium on Chemical Signals in Vertebrates / Johnston R.E., Muller-Schwarze D., Sorensen P. (Eds). N.Y.: Kluwer Academic. P. 617–622.
- Wigger A., Loerscher P., Weissenbacher P., Holsboer F., Landgraf R., 2001. Cross-fostering and cross-breeding of HAB and LAB rats: a genetic rat model of anxiety // Behavior Genetics. V. 31. P. 371–382.
- Wuensch K.L., 1992. Fostering house mice onto rats and deer mice: Effects on response to species odors // Animal Learning and Behavior. V. 20. P. 253–258.
![](/img/style/loading.gif)