Szczury śmieją się ultradźwiękami [Prof. Ewelina KNAPSKA]
Kwiecień to Miesiąc Budowania Świadomości o Szczurach (Rat Awareness Month) – inicjatywa ta ma na celu zmianę stereotypowego postrzegania tych zwierząt. Choć szczury często słusznie kojarzone są z chorobami i brudem, to należą do jednych z najbardziej inteligentnych i społecznych ssaków. W Polsce rośnie zarazem wsparcie dla organizacji ratujących porzucone gryzonie, jak i liczba kampanii edukacyjnych promujących wiedzę o ich naturze.
Inteligencja i zdolność adaptacji u szczurów
.Mira Suchodolska: W Instytucie Biologii Doświadczalnej im. Nenckiego PAN bada pani mózgi szczurów. Zwierzęta te budzą skrajne emocje – od sympatii po wstręt. Jakie one są?
Prof. Ewelina Knapska: To przede wszystkim niezwykle inteligentne i elastyczne poznawczo zwierzęta. Bardzo szybko się uczą, świetnie rozwiązują problemy i potrafią dostosować się do niemal każdego środowiska. Właśnie ta zdolność adaptacji sprawiła, że osiągnęły ogromny sukces ewolucyjny – żyją praktycznie na całym świecie. Są też bardzo pragmatyczne. Jeśli pojawia się łatwe źródło pożywienia – jak w miastach – natychmiast się do niego dostosowują.
Czy są w stanie żyć bez człowieka?
Prof. Ewelina Knapska: Historycznie tak właśnie było. Pierwotnie funkcjonowały w środowiskach naturalnych, niezależnych od człowieka. Dziś rzeczywiście często korzystają z naszej obecności – głównie dlatego, że zapewniamy im łatwy dostęp do pokarmu. Śmietniki czy wysypiska to dla nich środowiska bardzo sprzyjające. Ale gdyby człowieka zabrakło, poradziłyby sobie. Są niezwykle zaradne.
Brud i choroby związane z szczurami
.Wielu ludziom szczur kojarzy się z brudem i chorobami. Słusznie?
Prof. Ewelina Knapska: To częściowo prawda, ale uproszczona. Szczury rzeczywiście często żyją w miejscach, gdzie gromadzą się odpady, co może sprzyjać przenoszeniu chorób. Wynika to ze środowiska, a nie z ich natury. Bo jednocześnie są to zwierzęta bardzo dbające o higienę. Szczury hodowlane intensywnie się myją, pielęgnują futro, są bardzo czyste. Problemem nie jest szczur jako taki, tylko warunki, w jakich żyje.
Jak wygląda świat zmysłów szczura?
Prof. Ewelina Knapska: Zupełnie inaczej niż u człowieka. My jesteśmy wzrokowcami, szczury żyją nosem. Ich węch jest niezwykle rozwinięty i pełni kluczową rolę. Pozwala znajdować jedzenie, orientować się w środowisku, ale też komunikować się z innymi osobnikami. Wydzielają substancje chemiczne, które niosą bardzo konkretne informacje – o stanie emocjonalnym, o tym, czy zwierzę jadło, czy jest zestresowane. To coś w rodzaju chemicznego języka emocji.
Szczury śmieją się ultradźwiękami
.Mówi się, że szczury śmieją się ultradźwiękami. To prawda?
Prof. Ewelina Knapska: To jeden z najbardziej uroczych aspektów ich zachowania. Kiedy szczur jest łaskotany – oczywiście taki, który zna człowieka i czuje się bezpiecznie – wydaje ultradźwięki, których my nie słyszymy, ale możemy je zarejestrować. Interpretujemy je jako odpowiednik pozytywnych emocji, coś w rodzaju szczurzego śmiechu. Warto dodać, że podobne dźwięki pojawiają się także podczas zabawy między młodymi szczurami.
Bawią się?
Prof. Ewelina Knapska: Tak – i to jest absolutnie kluczowe dla ich rozwoju. Młode bardzo często się bawią: przepychają się, przewracają, boksują, ścigają. Są też badania sugerujące, że potrafią bawić się w coś przypominającego chowanego. Ta zabawa ma ogromne znaczenie. W jej trakcie uczą się relacji społecznych, rozpoznawania sygnałów innych osobników, regulowania własnych emocji. Jeśli szczur w młodości zostanie pozbawiony takiej możliwości – na przykład przez izolację – to jako dorosły ma poważne trudności w kontaktach społecznych. To zmiana trwała.
Mistrzowie przetrwania
.Czy szczury są mistrzami przetrwania? Słyszy się o ich zdolnościach do pływania czy nurkowania.
Prof. Ewelina Knapska: Są nie tylko sprawnymi pływakami, lecz także potrafią na krótko nurkować i pozostawać pod wodą nawet przez kilka minut. Dobrze radzą sobie w wodzie, choć zazwyczaj jej unikają. Nie jest to ich naturalne środowisko, dlatego pływają głównie wtedy, gdy są do tego zmuszone, na przykład w poszukiwaniu pożywienia lub schronienia.
To zwierzęta społeczne. Czy są szczury samotniki?
Prof. Ewelina Knapska: Zależy to od warunków. Tam, gdzie jest dużo pożywienia, np. na wysypiskach, szczury tworzą duże kolonie. Tam, gdzie zasoby są ograniczone, mogą żyć w mniejszych grupach albo nawet samotnie. Ich życie społeczne jest bardzo elastyczne.
Szczurza hierarchia
.Czy mają hierarchię?
Prof. Ewelina Knapska: Bardzo wyraźną, szczególnie wśród samców. Dominujące osobniki mają lepszy dostęp do pożywienia, przestrzeni i partnerów. Ale ta hierarchia to nie tylko kwestia siły fizycznej. To złożony system społeczny, który powstaje poprzez doświadczenie – zabawę, konflikty, obserwację innych osobników. Co ważne, pozycja w tej hierarchii może się zmieniać. Dominujące osobniki mają przywileje, ale też ponoszą koszty – częściej wchodzą w konflikty i muszą tę pozycję utrzymywać.
A ich życie uczuciowe? Jak wyglądają zaloty i rozmnażanie?
Prof. Ewelina Knapska: Szczury nie są monogamiczne. Samica decyduje, kiedy dochodzi do rozmnażania – jej cykl trwa kilka dni i tylko w określonym momencie jest receptywna. Wtedy wysyła wyraźne sygnały – głównie zapachowe, ale też poprzez postawę ciała. Samce reagują na te sygnały i mogą rywalizować o dostęp do samicy. W grupach zwykle dominujący samiec ma pierwszeństwo. Ta rywalizacja często ma charakter demonstracyjny, ale bywa też, że dochodzi do walk.
Szczury wyczuwają emocje u ludzi
.Jednym z pani odkryć jest to, że szczury zarażają się emocjami. Jak to działa?
Prof. Ewelina Knapska: Potrafią odczytywać stan emocjonalny innych osobników i dostosowywać do niego swoje zachowanie. Jeśli jeden szczur doświadczył zagrożenia, drugi – obserwując go – może nauczyć się, że w otoczeniu jest niebezpiecznie. Co ważne, to zarażanie się odbywa się wieloma kanałami jednocześnie: poprzez zapach, dźwięki, postawę ciała i zachowanie. Mózg integruje te informacje i na tej podstawie ocenia sytuację. Najciekawsze jest to, że szczur nie tylko reaguje, ale się uczy – potrafi uniknąć zagrożenia, którego sam nie doświadczył.
A pozytywne emocje? Też się im udzielają?
Prof. Ewelina Knapska: To jest obecnie bardzo intensywnie badane. Wiemy, że szczury interesują się osobnikami, które właśnie doświadczyły czegoś przyjemnego – na przykład zjadły coś dobrego. Wiele wskazuje na to, że pozytywne emocje również mogą być przekazywane społecznie, choć mechanizmy są jeszcze mniej poznane niż w przypadku strachu.
Czy wyczuwają emocje ludzi?
Prof. Ewelina Knapska: Tak – i to jest bardzo ciekawe. Pokazaliśmy, że zdenerwowany eksperymentator powoduje wzrost pobudzenia emocjonalnego u szczura. Zwierzę reaguje na napięcie człowieka. Oznacza to, że szczury potrafią odczytywać sygnały emocjonalne także między gatunkami.
Jak na ich tle wypadają psy?
Prof. Ewelina Knapska: Psy są w tym bardziej zaawansowane, co wynika z ich historii. Ewoluowały razem z człowiekiem przez tysiące lat, więc są świetnymi czytaczami naszych emocji. Szczury też potrafią to robić, ale raczej w kontekście oceny zagrożenia. To bardziej funkcjonalna reakcja niż relacja społeczna, jak u psów.
Jak badacie mózgi szczurów? Czym jest optogenetyka?
Prof. Ewelina Knapska: To jedna z najważniejszych metod współczesnej neurobiologii. Optogenetyka polega na wprowadzeniu do neuronów białek wrażliwych na światło. Dzięki temu możemy – za pomocą impulsów świetlnych – włączać lub wyłączać aktywność konkretnych komórek. Możemy sprawdzić, które neurony odpowiadają za strach, motywację czy zachowania społeczne. Do tego dochodzą miniaturowe mikroskopy, które pozwalają obserwować aktywność neuronów u swobodnie poruszających się zwierząt.
Szczury laboratoryjne
.Czy szczury laboratoryjne mogą być szczęśliwe?
Prof. Ewelina Knapska: Trudne pytanie, ale możemy mówić o dobrostanie. Szczury w laboratoriach mają zapewnione jedzenie, wodę, bezpieczeństwo i opiekę. Dbamy też o ich potrzeby społeczne – nie trzymamy ich pojedynczo, bo izolacja jest dla nich silnym stresem. Zapewniamy im kontakt z innymi osobnikami, możliwość eksploracji, minimalizujemy stres. To wszystko jest też ściśle kontrolowane przez komisje etyczne. Można powiedzieć, że żyją w warunkach pozwalających im funkcjonować dobrze – a to jest kluczowe także dla wiarygodności badań.
Ma pani ulubionego szczura z laboratorium?
Prof. Ewelina Knapska: Zdarzają się takie osobniki na długo zapadające w pamięć. Szczególnie te wyjątkowo bystre i ciekawskie. Pamiętam jednego szczura, który błyskawicznie nauczył się otwierać niewielkie pudełko z przysmakiem. Co więcej, po kilku próbach zaczął pomagać innym, pokazując im, gdzie nacisnąć łapką, aby dostać się do smakołyku. Było to niezwykle ujmujące i fascynujące zarazem – obserwować nie tylko jego pomysłowość, lecz także społeczne uczenie się. Takie momenty najlepiej pokazują, jak inteligentne i złożone są to zwierzęta.
Rozmawiała: Mira Suchodolska/PAP
Zachowania ratownicze u zwierząt
.Na temat zachowań altruistycznych i ratowniczych u poszczególnych gatunków zwierząt na łamach “Wszystko Co Najważniejsze” pisze prof. Ewa J. GODZIŃSKA w tekście “Czego możemy nauczyć się od zwierząt?“.
“Ważną podkategorią ryzykownych zachowań altruistycznych są tak zwane zachowania ratunkowe, czyli przychodzenie z pomocą konkretnym osobnikom, które znalazły się w niebezpieczeństwie. W r. 2002 polscy badacze Wojciech Czechowski, Ewa J. Godzińska i Marek Kozłowski zainicjowali współczesne badania takich zachowań, opisując, jak robotnice trzech gatunków mrówek ratują towarzyszki atakowane przez drapieżne larwy mrówkolwa. Szerokie spektrum zachowań ratunkowych zostało też opisane u wielu innych gatunków mrówek i u licznych kręgowców, takich jak różne gryzonie i naczelne, słonie, mangusty, psy, dziki, walenie i niektóre ptaki. W badaniach tych obserwowano i analizowano nie tylko przychodzenie z pomocą osobnikom zaatakowanym przez drapieżnika, lecz również pomoc w uwalnianiu się z różnych naturalnych i sztucznych pułapek”.
“Ofiarność i gotowość do angażowania się w ryzykowne akcje na rzecz innych osobników nie jest naiwnością, lecz ważnym przystosowaniem. Jest tak dlatego, że dla każdego osobnika ważniejsze od indywidualnego przeżycia jest tzw. dostosowanie łączne, czyli łączna zdolność do przekazania swoich genów kolejnym pokoleniom, niezależnie od tego, czy są one ulokowane w jego własnym ciele, czy też w ciałach innych osobników. Jedną z najważniejszych form altruizmu jest więc nepotyzm, czyli działania przynoszące korzyść krewnym altruisty. Drugim ważnym czynnikiem decydującym o opłacalności zachowań altruistycznych jest gotowość ich beneficjentów do odwzajemniania uzyskanych przysług”.
”Ofiarność i rycerskość podobają się płci przeciwnej. Zwierzęta mogą jednak zachowywać się w sposób altruistyczny także z innych powodów. Ryzykowne zachowania altruistyczne stanowią bowiem sygnał wysokiej jakości osobnika i w związku z tym mogą przynosić mu korzyści poprzez podnoszenie jego atrakcyjności dla płci przeciwnej. Zjawisko to zostało dobrze udokumentowane między innymi przez długoletnie badania zachowań dżunglotymali arabskich. Ptaki te uprawiają lęgi zespołowe, w których osobniki podporządkowane nie mają bezpośredniego dostępu do rozrodu, lecz pełnią funkcję pomocników pomagających w wychowywaniu potomstwa osobników dominujących”.
.”Dżunglotymale odstraszają wrogów naturalnych, w szczególności jadowite węże, stosując wobec nich tak zwane nękanie, czyli celowe przybliżanie się do intruza i konfrontację z nim. Nękanie węży to niesłychanie ryzykowne zadanie. Jednak tylko te ptaki, które nie stronią od udziału w takich odważnych akcjach, mogą zdobyć tak zwany prestiż społeczny, bez którego nie są w stanie uzyskać dostępu do rozrodu. W związku z tym nawet osobniki dominujące, które uzyskały już dostęp do rozrodu, konkurują aktywnie z osobnikami podporządkowanymi o możliwość pełnienia niebezpiecznej funkcji strażnika. Uwaga: różnica pomiędzy walką o dominację i poszukiwaniem prestiżu społecznego polega na tym, że w pierwszym przypadku osobnik rywalizuje z członkami tej samej grupy społecznej, a w drugim walczy z zewnętrznymi wrogami swojej grupy, by w ten sposób obwieścić swoją wysoką jakość i stać się atrakcyjnym kandydatem na partnera do rozrodu” – pisze prof. Ewa J. GODZIŃSKA.
PAP/MJ
