Кошки получают огромное количество информации друг о друге с помощью запахов. Моча и другие пахучие метки могут сообщать о животном даже тогда, когда оно давно ушло. Но здесь возникает странная проблема: многие пахучие вещества быстро испаряются, разрушаются или меняются. Как в таком случае другая кошка понимает, кто именно оставил метку?
Исследователи из Японии, Германии и Испании обнаружили возможную часть ответа. В моче домашних кошек они нашли группу необычных жирных кислот, сочетание которых оказалось разным у разных животных и при этом достаточно стабильным у одной и той же кошки.
Всего учёные выявили 13 разветвлённых жирных кислот. Важно оказалось не просто их наличие, а соотношение между ними. У каждой кошки формировался собственный химический профиль, который заметно отличался от профилей других животных.
Сначала исследователи проверили, действительно ли кошки способны различать мочу разных особей. Если животному несколько раз подряд давали понюхать один и тот же образец, интерес постепенно снижался. Но стоило заменить его мочой другой кошки, как животное снова начинало активно исследовать запах.
Особенно интересно, что сниженная реакция на уже знакомый запах сохранялась даже после перерывов продолжительностью несколько месяцев. Это указывает на то, что кошки могут довольно долго помнить запах мочи конкретного животного.
Учёные также наблюдали за так называемой реакцией флемена — характерным выражением с приоткрытым ртом, которое кошки иногда демонстрируют при изучении запахов. При контакте с незнакомой мочой такая реакция возникала чаще, чем при исследовании собственной.
При повторном предъявлении одного и того же образца реакция постепенно становилась слабее. Когда же появлялась моча другой кошки, она снова усиливалась.
После этого исследователи начали искать вещества, которые могли отвечать за такие различия. Их внимание привлекла жировая часть мочи, где и обнаружились 13 необычных разветвлённых жирных кислот.
По словам авторов работы, в доступной научной литературе они не нашли предыдущих сообщений о присутствии именно таких соединений в выделениях или секретах млекопитающих.
Химические профили заметно различались между кошками, но оставались относительно стабильными, когда образцы у одного и того же животного брали в разные дни.
Определённую роль, по-видимому, играла и наследственность. У родственных кошек профили чаще были похожи друг на друга, однако даже внутри одной семьи у каждого животного сохранялся собственный отличимый набор веществ.
Важной особенностью этих соединений оказалась их устойчивость. Многие летучие вещества, создающие запах мочи, начинают быстро меняться после того, как жидкость оказывается во внешней среде. Найденные жирные кислоты испаряются медленнее.
В образцах, хранившихся при температуре 25 градусов Цельсия, индивидуальные химические профили оставались сравнительно стабильными как минимум в течение суток.
Затем учёные проверили, замечают ли эти различия сами кошки. Исследователи оставляли остальные жировые компоненты мочи неизменными и меняли только фракцию с разветвлёнными жирными кислотами.
Кошки, которые уже привыкли к первоначальному образцу и почти перестали им интересоваться, после такой замены снова начинали дольше его обнюхивать.
Это стало дополнительным свидетельством того, что животные действительно способны различать химические профили этих веществ, а сами соединения могут нести информацию о личности кошки.
Но исследование привело и к ещё одной неожиданной находке.
Разветвлённые жирные кислоты обнаружили в почках, тогда как в других изученных тканях их не нашли. Кроме того, содержащие их липиды присутствовали в жировых каплях в корковом слое почек.
Такие жировые капли у кошек известны учёным уже более ста лет. Их там необычно много, однако зачем они нужны, оставалось непонятно.
Теперь исследователи предполагают, что эти структуры могут служить своеобразным хранилищем липидов, содержащих вещества индивидуального запаха.
Если это так, подобный резервуар мог бы помогать поддерживать химическую подпись животного относительно стабильной даже тогда, когда временно меняется питание или физиологическое состояние.
Иными словами, почки потенциально могут сглаживать кратковременные колебания и помогать кошке сохранять более постоянный индивидуальный запах мочи.
Как именно жирные кислоты из этих почечных запасов затем попадают в мочу, исследователи пока не знают.
Учёные также проверили, встречается ли похожая система у других представителей семейства кошачьих.
Соединения, связанные с этими жирными кислотами, а также жировые капли в почках обнаружили у львов, тигров, леопардов, ягуаров, рысей и ириомотейских кошек.
При этом конкретные химические профили у разных видов отличались. Различия наблюдались и в количестве, и в распределении жировых капель внутри почек.
Отличия нашли даже между ириомотейской кошкой и цусимской леопардовой кошкой — двумя географически изолированными формами леопардовой кошки, обитающими в Японии.
Это может означать, что такая химическая система широко распространена среди кошачьих, но менялась и усложнялась в ходе их эволюции.
Используют ли львы, тигры и другие дикие кошачьи эти вещества именно для распознавания отдельных особей, пока неизвестно.
Работа также затрагивает более общий вопрос: как животные сохраняют узнаваемость своих запаховых меток, если химический состав этих меток начинает меняться сразу после появления во внешней среде.
У мышей, например, известна система, в которой индивидуальная информация сохраняется с помощью особых белков мочи. Для многих других млекопитающих подобного механизма не обнаружено.
Кошки, возможно, используют другой подход. Вместо белков индивидуальность может кодироваться сочетанием сравнительно медленно испаряющихся веществ, связанных с липидами.
Пока исследование имеет прежде всего фундаментальное значение, однако в будущем результаты могут оказаться полезны и на практике.
Более подробное изучение этих веществ потенциально может помочь в разработке способов борьбы с запахом кошачьей мочи.
Кроме того, исследования почечных жировых капель могут помочь лучше понять, почему накопление липидов в одних случаях является нормальной особенностью организма, а в других связано с заболеваниями.
Наконец, возможны применения и в охране диких животных. Если удастся доказать, что химический профиль позволяет надёжно узнавать одну и ту же особь по разным образцам мочи, такие следы можно будет использовать для наблюдения за редкими кошачьими без необходимости ловить животных или непосредственно за ними следить.
Так поиск ответа на вопрос о том, как кошки узнают друг друга по запаху, неожиданно связал сразу две загадки: индивидуальную химическую подпись животных и давно известную, но до сих пор плохо понятую особенность их почек.
