Je těžké ocenit hodnotu bolesti, když ji cítíme, ale většina živých tvorů by bez ní nepřežila. Bolest je signálem, že něco poškozuje vaše tělo a že je třeba jednat.
Jedním ze způsobů, jak poznat receptory bolesti, je studovat druhy, u nichž tyto receptory zřejmě chybí. Jako příklad lze uvést, že mnoho zvířat pravidelně konzumuje toxickou potravu, aniž by trpěla reakcemi, které by u jiných druhů vyvolávaly bolest: kozy, jeleni a černí medvědi si s radostí prohlížejí jedovatý břečťan, aniž by se u nich objevila svědivá vyrážka.
Dlouhodobě si vážím bizarní biologie, a tak jsem se chtěl seznámit s jedním z nejspecializovanějších predátorů v živočišné říši: kobylkou myší (Onychomys torridus). Tito drobní hlodavci mají velkou chuť na kořist, kterou ostatní myši raději nechávají na pokoji kvůli chemické obraně své kořisti. Ashlee Roweová a Matt Rowe, v jejichž laboratoři jsem pracovala v době, kdy působili na Michiganské státní univerzitě, zkoumají, jak mohou kobylkové myši konzumovat nebezpečnou potravu. Pochopení této schopnosti může přinést poznatky o cestách bolesti a pomoci vědcům, kteří se snaží najít nové, nenávykové léčebné postupy pro blokování signálů bolesti.
Myši vs. brouci
Abych zjistil více o dravém chování lučních myší, vydal jsem se s Olivií Guswilerovou, Victorií Roseovou a Mattem Rowem do Sonorské pouště v jižní Arizoně. Poušť je krásná, ale nehostinná.
Mnoho živočichů si tam vyvinulo extrémní adaptace, včetně jedů a otrav, které jim pomáhají chytat potravu a bránit se před predátory. To z ní dělá ideální přírodní laboratoř pro studium hlodavců a toho, jak se specializovali na zvládání života v poušti.
Zaměřili jsme se na tři příbuzné druhy myší s různými potravními preferencemi. Myši jelení (Peromyscus) jsou všežravci, známí tím, že si doplňují stravu hmyzem a vším, co najdou v kuchyních po celé Severní Americe. Oříškovité myši kapesní (Chaetodipus penicillatus) dávají přednost semenům a zrnům, ale hmyzem se živí v krajním případě.
Naopak jižní kobylkové myši jsou nenasytní masožravci. Při západu slunce vydávají dlouhé skřeky, podobné tlumeným tikotům, které byly popsány jako „vlčí vytí v miniatuře“. Díky svým strnulým nohám a hnědobílému vzorovanému kožíšku vypadají jako malí corgiové, ale jejich agresivní povaha se nepotvrzuje. Kobylkové myši napadají a žerou vše, co se hýbe, včetně stonožek, tarantulí, štírů a dokonce i jiných myší. Mají ohromující imunitu vůči jedu štíra, který srnčí myši zabíjí během několika minut.
Chtěli jsme zjistit, jak kobylky, srnčí myši a kapesní myši žerou různé druhy hmyzu, a tak jsme jich odchytili přes 80 a testovali jejich potravní chování. Každé myši jsme dali cvrčka, který je z velké části bezbranný, a smraďocha (Eleodes longicollis). Tito brouci jsou jako pouštní preclíky v čokoládě – vysoce kalorické pochoutky, které obsahují kontrastní chutě.
Aby se však predátor dostal ke šťavnatému středu, musí překonat tvrdý vnější obal a pálivý, štiplavý postřik, který brouk vystřikuje ze svého zadečku. Sprej obsahuje chemické látky benzochinon, které uvolňují výpary podobné bělidlu a při delším působení mohou poškodit oči, nos, ústa a kůži. Osobně mohu potvrdit jeho hořkou, štiplavou chuť a hnědé skvrny, které zanechává na oblečení a kůži.
Testy chuti
V typické bitvě většina lučních myší na brouka okamžitě zaútočila, ale tvář plná chemického spreje je odradila. Se zavřenýma očima se otáčely, aby si otřely hlavu o písek, a zdánlivě se snažily setřít si sprej ze srsti. Pak se ale pozoruhodně každá myš vrátila, aby brouka kousla do hlavy, dokud se neuklidnil. Následovalo křupání, jak myš držela brouka jako sendvič a postupovala dolů po těle, až z něj zbylo jen šest nohou a prázdná skořápka.
Ostatní soupeři byli naprostí slaboši. Jelení myši čenichaly kolem brouků jako zákazník restaurace, který zvažuje, zda si objednat ostré chilli. Nakonec to všechny vzdaly, i když mnohé snědly mírnější cvrčky. Některé zvědavé myši kapesní si hmyz prohlédly, ale zůstaly vegetariány.
Masožraví hlodavci jako farmaceutické modely
Myši luční mají zvláštní schopnosti, které z nich činí mimořádně účinné predátory. Viděli jsme, jak nasazují útočné chování určené k rychlému zneškodnění brouka tím, že ho kousnou do hlavy, nikoli do břicha. Viděli jsme u nich také obranné chování, jako je tření obličeje nebo snaha zahrabat brouka do písku, což naznačuje, že se myši pravděpodobně nakazily benzochinony v očích, nose a ústech. I přes tento povrchový diskomfort však brouky neúnavně pronásledovaly. Jak naznačili Rowesovi, toto chování může naznačovat nějakou základní formu chemické tolerance.
Protože jelení myši toto chování nevykazovaly, je možné, že nemají potřebné adaptace pro konzumaci stejného typu potravy. Je možné, že luční myši mají smyslové receptory, které jsou méně citlivé na benzochinon. Aby se touto otázkou zabývala, zkoumá v současné době Roweova laboratoř smyslové receptory u jeleních a lučních myší.
Víme však, že tato zvířata vykazují sníženou citlivost na jiné chemické látky, které vyvolávají pocit bolesti. Existují dokonce určité důkazy, že nevykazují averzivní podmíněnost vůči smrdutým broukům, což znamená, že kobylkové myši se nikdy nenaučí spojovat brouky s bolestí, a to ani po negativní zkušenosti s postřikem.
Příští výzkum možná najde v mozku kobylkové myši ještě více vodítek k tomu, jak lze zablokovat vnímání bolesti. Lidské léky jako Advil a další nesteroidní protizánětlivé léky snižují bolest tím, že blokují produkci určitých chemických látek v těle, které zanícují tkáně. Podobně léky, které napodobují klíče určené pro tvar zámků smyslových receptorů, by mohly zastavit vysílání signálů bolesti těmito receptory. Kopírováním přirozených příkladů odolnosti vůči bolesti mohou vědci navrhnout léčebné postupy ke zmírnění bolesti nebo určit, která část dráhy bolesti může být u pacientů s chronickou bolestí špatně funkční.
Jste to, co jíte
Poznat více o receptorech bolesti a chuti u lučních myší nám také může pomoci pochopit, jak se vůbec staly tak odlišnými od ostatních myší. Mnoho masožravců má méně chuťových receptorů než býložravci, možná proto, že nepotřebují zjišťovat, které rostliny jsou toxické. U mořských savců, kteří polykají potravu vcelku, jako jsou lachtani a delfíni, většina chuťových receptorů zcela chybí.
Jiní živočichové, například upíří netopýři, zřejmě nejsou schopni podmíněné chuťové averze – tendence vyhýbat se potravě, po které se vám v minulosti udělalo špatně. Takové chování by bylo zbytečné u zvířat, která se striktně řídí stravou složenou z krve savců a s toxickou potravou se setkávají jen zřídka.
Možná jim genetické změny v chuťových receptorech lučních myší pomohly v boji o omezenou potravu v poušti předstihnout ostatní hlodavce. Tím, že se živí hmyzem a pavoukovci, s nimiž si nikdo jiný neporadí, zaujímají kobylkové myši jedinečnou potravní niku, která jim pomáhá přežít v jednom z nejdrsnějších prostředí na Zemi.
Vzhledem k tomu, že lidé a myši jsou si geneticky tak podobní, mohou být tito draví masožravci jednoho dne předním prototypem pro navrhování léků, které zmírní lidské utrpení.
Poznámka redakce: Tento článek byl aktualizován, aby lépe odrážel příspěvky Ashlee a Matta Roweových.