دانشمندان یک "کارت شناسایی" پنهان در ادرار گربه کشف کردند

گربه‌ها برای آشنایی با یکدیگر به شدت به عطر متکی هستند و اغلب اطلاعاتی را از ادرار و سایر علائم بویی که در اطراف خود باقی می‌مانند جمع‌آوری می‌کنند. این آثار شیمیایی می توانند مدت ها پس از حرکت حیوانی که آنها را تولید کرده است به ارتباط خود ادامه دهند.

که یک پازل ایجاد می کند. بسیاری از مولکول های بو تبخیر می شوند، تجزیه می شوند یا با گذشت زمان تغییر می کنند. اگر رایحه ای دائما در حال تغییر است، چگونه حیوان دیگری هنوز می تواند تشخیص دهد که چه کسی آن را ترک کرده است؟

محققان ژاپنی، آلمانی و اسپانیایی به رهبری دانشگاه ایواته ممکن است بخشی از پاسخ را در گربه های خانگی یافته باشند. آزمایشات آنها به گروهی از اسیدهای چرب غیرعادی اشاره می کند که می توانند به عنوان یک علامت شیمیایی پایدار در ادرار گربه عمل کنند.

دانشمندان 13 اسید چرب با زنجیره شاخه ای (BFAs) را شناسایی کردند. مخلوط و نسبت های خاص این ترکیبات از یک گربه به گربه دیگر متفاوت بود، اما در همان حیوان نسبتا ثابت باقی ماند. آزمایش‌های رفتاری همچنین نشان داد که گربه‌ها می‌توانند تفاوت‌های بین پروفایل BFA را زمانی که محققان سایر چربی‌ها را در ادرار کنترل می‌کنند، تشخیص دهند.

یافته ها نشان می دهد که BFA ها می توانند به عنوان یک "کارت تلفن" شیمیایی بادوام عمل کنند که به حفظ اطلاعات در مورد هویت فردی کمک می کند. این مطالعه در Current Biology منتشر خواهد شد.

قبل از جستجوی مواد شیمیایی درگیر، محققان ابتدا باید ثابت کنند که گربه ها می توانند ادرار را از افراد مختلف تشخیص دهند.

هنگامی که گربه ها به طور مکرر با یک نمونه ادرار مواجه می شدند، به تدریج زمان کمتری را صرف بررسی آن می کردند. اما وقتی ادرار یک گربه دیگر معرفی شد، علاقه آنها دوباره افزایش یافت و زمان بیشتری را صرف بو کشیدن کردند.

به طور قابل توجهی، گربه‌ها حتی پس از ماه‌ها فاصله، واکنش‌های کمتری نسبت به بوی ادرار که قبلا با آن مواجه شده بودند نشان می‌دادند. این الگو نشان می‌دهد که گربه‌ها ممکن است خاطرات طولانی‌مدت رایحه‌های خاص ادرار را حفظ کنند.

محققان همچنین پاسخ گوشتخوار را بررسی کردند، بیان مشخصه دهان باز که اغلب در هنگام بررسی بوهای خاص گربه ها دیده می شود. گربه‌ها این واکنش را بیشتر هنگام بوییدن ادرار ناآشنا نشان می‌دهند تا زمانی که بوی ادرار خود را حس می‌کنند.

همانطور که همان ادرار بارها و بارها ارائه می شد، پاسخ فلمن کمتر تکرار می شد. با این حال، هنگامی که ادرار یک گربه دیگر معرفی شد، پاسخ یک بار دیگر افزایش یافت.

پروفسور ماسائو میازاکی از دانشگاه ایواته که این پروژه تحقیقاتی را رهبری می‌کند، گفت: «پس از تأیید اینکه گربه‌ها می‌توانند بوی ادرار را تشخیص دهند، ما از پاسخ گوشتی به عنوان سرنخی برای شناسایی مولکول‌های ادراری که ممکن است به تشخیص بوی فردی کمک کنند، استفاده کردیم.»

13 اسیدهای چرب غیرمعمول نمایه های متمایز را تشکیل می دهند

با استفاده از رفتار گربه ها به عنوان راهنما، دانشمندان جستجوی خود را به کسر لیپیدی در ادرار حاوی BFAهای غیر معمول محدود کردند.

آنها در نهایت 13 مورد از این ترکیبات را شناسایی کردند. بر اساس مروری بر متون علمی موجود، محققان هیچ گزارش قبلی از وجود BFAهای مشابه در دفع یا ترشحات پستانداران پیدا نکردند.

آنچه برجسته بود صرفا وجود ترکیبات نبود، بلکه الگوی شکل گیری آنها بود. هر گربه دارای پروفایل BFA بود که با ترکیب و فراوانی نسبی اسیدهای چرب مختلف تعریف می شد.

این پروفایل ها به طور قابل توجهی بین حیوانات متفاوت بود، در حالی که زمانی که از گربه های مشابه در تاریخ های مختلف نمونه برداری شد، نسبتا پایدار باقی می ماند.

به نظر می رسد ژنتیک نیز نقشی ایفا می کند. گربه های مرتبط به طور کلی الگوهای BFA مشابه بیشتری داشتند، اگرچه هر حیوان هنوز مشخصات متمایز خود را حتی در یک خانواده حفظ می کرد.

این ترکیبات نیز نسبتا بادوام بودند. بسیاری از مواد شیمیایی فرار مسئول بوی ادرار پس از رسوب ادرار به سرعت تغییر می کنند. در مقابل، BFA ها نیمه فرار هستند و آهسته تر تبخیر می شوند.

در نمونه‌های آغشته به ادرار که در دمای 25 درجه سانتیگراد نگهداری می‌شوند، پروفایل‌های متمایز BFA مرتبط با گربه‌ها حداقل به مدت 24 ساعت نسبتا ثابت باقی ماندند.

سپس محققان آزمایش کردند که آیا خود گربه ها واقعا می توانند این الگوهای BFA را تشخیص دهند.

آنها سایر اجزای لیپید را در نمونه های ادرار کنترل کردند و فقط بخش حاوی BFA مشتق شده از دهنده را تغییر دادند. گربه هایی که قبلا به نمونه اصلی عادت کرده بودند، با تغییر فراکشن BFA دوباره شروع به بو کردن بیشتر کردند.

این تغییر رفتاری شواهدی را ارائه کرد که نشان می‌دهد گربه‌ها می‌توانند تفاوت‌هایی را بین ترکیبات فردی BFA درک کنند.

نتیجه این ایده را تقویت می کند که این اسیدهای چرب ممکن است حاوی اطلاعات معنی داری در مورد هویت باشند نه اینکه صرفا محصولات جانبی شیمیایی غیر معمول باشند.

این تحقیق همچنین سرنخ غیرمنتظره ای را در مورد کلیه ها ایجاد کرد.

محققان BFAs را در کلیه تشخیص دادند اما در سایر بافت‌هایی که مورد بررسی قرار گرفتند، شناسایی نشدند. لیپیدهای حاوی BFA نیز در بین لیپیدهای خنثی ذخیره شده در داخل قطرات در قشر کلیه وجود داشتند.

این قطرات چربی کلیه بیش از یک قرن است که دانشمندان را متحیر کرده است. تعداد زیادی از گربه ها شناخته شده است، اما هدف بیولوژیکی آنها نامشخص باقی مانده است.

یافته های جدید این احتمال را افزایش می دهد که قطرات به عنوان یک مخزن ذخیره برای لیپیدهای حاوی BFA عمل می کنند.

چنین مخزنی می تواند به ثابت نگه داشتن امضای شیمیایی گربه حتی زمانی که رژیم غذایی یا شرایط فیزیولوژیکی به طور موقت تغییر می کند، کمک کند. با بافر کردن این نوسانات کوتاه مدت، کلیه ممکن است به حفظ مشخصات شیمیایی فردی در ادرار کمک کند.

میازاکی گفت: "قطرات چربی در کلیه گربه بیش از یک قرن است که شناخته شده است، اما اینکه چرا گربه ها تعداد زیادی از آنها را دارند، یک راز باقی مانده است." "یافته‌های ما نشان می‌دهد که یکی از عملکردهای آنها ممکن است پشتیبانی از یک امضای شیمیایی پایدار در ادرار باشد. اینکه چگونه BFAهای ذخیره شده در لیپیدهای کلیوی در نهایت در ادرار آزاد می‌شوند، یک سوال مهم برای تحقیقات آینده است."

شیمی مشابهی در خانواده گربه ها ظاهر می شود

محققان همچنین فراتر از گربه‌های خانگی را بررسی کردند تا ببینند آیا همان ویژگی‌ها در جای دیگری از خانواده گربه‌ها ظاهر می‌شود یا خیر.

ترکیبات مربوط به BFA در ادرار و قطرات چربی کلیه در چندین گونه گربه سانان از جمله شیر، ببر، پلنگ، جگوار، سیاه گوش و گربه Iriomote شناسایی شد.

با این حال، پروفایل های دقیق BFA در بین گونه ها متفاوت بود. محققان همچنین تفاوت هایی را در میزان و توزیع قطرات چربی در کلیه ها مشاهده کردند.

حتی تفاوت هایی بین گربه Iriomote و گربه پلنگ Tsushima، دو شکل جدا شده جغرافیایی از گربه پلنگ که در ژاپن یافت می شود، مشاهده شد.

با هم، این مشاهدات نشان می دهد که شیمی مرتبط با BFA و فیزیولوژی کلیه ممکن است در سراسر Felidae گسترده باشد، در حالی که در طول تکامل گربه نیز تغییر کرده و متنوع شده است.

اینکه آیا شیرها، ببرها و سایر گربه سانان وحشی واقعا از این ترکیبات برای شناسایی افراد خاص استفاده می کنند، هنوز ثابت نشده است.

این کشف همچنین به مشکل گسترده تری در ارتباط با حیوانات می پردازد.

علائم بو باید اطلاعات مفیدی را منتقل کنند حتی اگر ترکیب شیمیایی آنها به محض رسوب شروع به تغییر کند. درک اینکه چگونه یک حیوان می‌تواند با وجود آن تغییر شیمیایی یک علامت هویت ثابت از خود به جای بگذارد، مدت‌ها یک سوال اساسی بوده است.

موش ها یک راه حل شناخته شده را ارائه می دهند. در موش‌ها، پروتئین‌های اصلی ادرار به حفظ اطلاعات فردی در ادرار کمک می‌کنند. اما دانشمندان سیستم هویتی مشابه مبتنی بر پروتئین را در بسیاری از پستانداران دیگر ایجاد نکرده اند.

آنها ممکن است به جای تکیه بر پروتئین ها، ترکیبات متمایزی از مولکول های نیمه فرار مشتق از لیپید تولید کنند. از آنجایی که این ترکیبات کندتر ناپدید می شوند و ممکن است توسط یک مخزن چربی در کلیه پشتیبانی شوند، می توانند به حفظ هویت شیمیایی فرد در طول زمان کمک کنند.

در حال حاضر، این کار تحقیقاتی اساسی است و بلافاصله محصول یا فناوری جدیدی تولید نمی کند. با این حال، یافته‌ها به چندین کاربرد احتمالی در آینده اشاره می‌کنند.

درک بهتر BFA ها در نهایت می تواند به روش هایی برای مدیریت بوی ادرار گربه کمک کند.

یافته‌های کلیه همچنین می‌تواند به محققان کمک کند تا بررسی کنند که چرا تجمع لیپید در برخی شرایط یک ویژگی فیزیولوژیکی طبیعی است اما در برخی دیگر با بیماری مرتبط است.

حتی ممکن است پیامدهایی برای حفاظت از حیات وحش وجود داشته باشد. اگر محققان بتوانند نشان دهند که پروفایل های BFA به طور قابل اعتماد یک حیوان را در چندین نمونه ادرار شناسایی می کند، ادرار جمع آوری شده از محیط می تواند به طور بالقوه راهی غیرتهاجمی برای نظارت بر گربه سانان وحشی کمیاب بدون نیاز به گرفتن یا مشاهده مستقیم آنها ارائه دهد.

بنابراین، آنچه که به عنوان جست‌وجوی شیمی در پشت تشخیص عطر گربه آغاز شد، می‌تواند به توضیح راز قرنی در کلیه گربه‌ها و یک سوال گسترده‌تر در مورد اینکه چگونه حیوانات هویت‌های قابل تشخیصی را در محیط به جا می‌گذارند، کمک کند.

مواد ارائه شده توسط دانشگاه Iwate، ژاپن. توجه: محتوا ممکن است برای سبک و طول ویرایش شود.

پروتئین کمی شناخته شده می تواند به راه جدیدی برای درمان آلزایمر اشاره کند

دانشمندان پروانه ای را کشف کردند که به نظر می رسد به سختی پیر می شود

تنها 20 دقیقه پیاده روی باعث تغییر فوری در روده شد