Подобно людям, у рыб можно выделить устойчивые формы поведения — наборы поведенческих черт и стратегий: в самом широком смысле они делятся на, проактивность — проявление инициативы и агрессии, связанное с повышенным уровнем обмена веществ, и противоположную ей реактивность — пассивность, пониженный обмен веществ, при которой поведенческие реакции запускаются внешними стимулами. Строго говоря, между про- и реактивностью находится непрерывный ряд поведенческих форм, но в данном эксперименте ученых интересовали их крайние проявления. В предыдущих исследованиях уже отмечалось, что у рыбок данио-рерио с разными формами поведения отличается экспрессия генов в мозге. В частности, в список по-разному работающих генов попали регуляторы биологических часов. Группа ученых из Лейдена поставила своей целью проверить, как именно биоритмы связаны с поведением. Они сформулировали три гипотезы: У про- и реактивных рыб различается экспрессия генов в целом, поэтому и гены биоритмов работают слабее. У про- и реактивных рыб различается период биоритмов (условно говоря, одни рыбы «жаворонки», а другие — «совы»). У про- и реактивных рыб различается амплитуда биоритмов, то есть именно гены-регуляторы работают с разной силой. Читайте также: Расписано по часам. Нобелевская премия по физиологии и медицине в 2017 году была вручена за описание молекулярного механизма циркадных ритмов Для этого они измеряли активность генов-регуляторов биоритмовв клетках мозга рыб, а также проверяли уровень кортизола в крови (гормон стресса, который обычно подвержен сильным циклическим колебаниям в течение дня), и сопоставляли их с поведением рыбок. Для измерения «азарта» их пересаживали из знакомого в незнакомый аквариум и следили за их исследовательской активностью. Бодрые и проактивные рыбы устремлялись в новом аквариуме на поиск приключений, а реактивные предпочитали отсиживаться в углу. В качестве подтверждения про- и реактивности использовали зеркальный тест: измеряли агрессию рыбок при виде собственного отражения в зеркале. Оказалось, что поведение рыб на новом месте не зависит от освещенности аквариумов и времени суток. Это позволяет исключить гипотезу рыб-жаворонков и сов. При этом у рыб различались не только уровни экспрессии генов биоритмов, но и уровни кортизола, которые напрямую от них зависят. Так, отбросив две гипотезы из трех, исследователи остались с той, что гласила: разница в поведении связана именно с силой, с которой у рыб тикают биологические часы. У проактивных рыб удалось обнаружить четкую периодичность активности генов-регуляторов, а вот у реактивных внутренний режим фактически отсутствовал. Ученые полагают, что это может быть частью сложной эволюционной адаптации. Проактивному животному, которое само проявляет инициативу, выгодно в это время иметь максимальный обмен веществ и уровень стрессовых гормонов. А вот тем, кто предпочитает реакционный подход к жизни, выгодно иметь размытый режим дня, чтобы в любой момент изменить поведение в зависимости от обстоятельств. Неизвестно, какой из этих механизмов — поведенческий или ритмический — возник первым, возможно, они эволюционировали параллельно.