Животные пьют чаще, чем вы думаете

Алкоголь — это не только человеческое изобретение. Этанол, разновидность алкоголя, естественным образом встречается во всех экосистемах. От джунглей до пустынь, везде, где бродит сладкая пища, встречается этанол. Поэтому поведенческий эколог Кимберли Хокингс из Эксетерского университета бросает вызов традиционному взгляду на этанол, ориентированному на человека, предполагая, что он играет более широкую экологическую роль.

«Мы отходим от антропоцентрического взгляда, что этанол — это просто то, что используют люди. Его гораздо больше в природе, чем мы думали раньше, и большинство животных, которые едят сладкие фрукты, будут подвергаться воздействию некоторого количества этанола», — говорит исследователь.

Хокингс и коллеги обнаружили, что этанол — это натуральное вещество, с которым сталкиваются многие животные. Они даже могут использовать его в пищевых, медицинских и защитных целях.

Этанол в природе

Этанол образуется естественным образом в процессе ферментации, осуществляемой некоторыми дрожжами, которые процветают в средах, богатых сахарами, таких как спелые фрукты, растительные соки и нектар. Когда дрожжи метаболизируют эти сахара анаэробно (без кислорода), они превращают их в этанол и углекислый газ. Этот процесс, вероятно, развился как конкурентное преимущество, позволяя дрожжам подавлять рост бактерий, создавая богатые этанолом среды, которые негостеприимны для многих бактерий, но приемлемы для самих дрожжей.

Этанол стал гораздо более распространенным с появлением человеческого сельского хозяйства, потому что мы выращиваем много фруктов, которые могут бродить. Но история этанола восходит примерно к 100 миллионам лет назад, к меловому периоду, когда первые цветковые растения начали производить сладкий нектар и фрукты. Когда дрожжи начали ферментировать эти сахара, они вырабатывали этанол в качестве побочного продукта. С тех пор этанол стал основным продуктом в природных экосистемах.

«Дрожжи широко распространены в окружающей среде, а сладкие продукты, такие как фрукты, соки и нектары, могут подвергаться естественному брожению; таким образом, вполне возможно, что все виды, включающие эти продукты в свой рацион, потребляют некоторое количество этанола», — объясняет Анна Боуленд, соавтор этого недавнего исследования.

В дикой природе концентрация этанола в продуктах естественной ферментации обычно колеблется около 1%-2% алкоголя по объему (ABV). Тем не менее существуют еще более сильные примеры. Например, перезрелые пальмовые плоды в Панаме были зарегистрированы с содержанием 10,2% ABV. Кроме того, пальмовый сок, который иногда употребляют шимпанзе в Африке, может содержать аналогичные уровни. Такое повсеместное присутствие алкоголя вызывает вопрос: как животные к нему приспосабливаются?

Животные адаптируются к алкоголю

Маловероятно, что животные гонятся за «опьянением» или «интоксикацией», говорит Боуленд. Если животное находится в состоянии «пьянства», это рецепт катастрофы, делая его уязвимым для хищников. Поэтому животные по-разному адаптировались к столкновению с этанолом.

Например, метаболические ферменты, отвечающие за расщепление алкоголя, такие как алкогольдегидрогеназа (АДГ), существовали у различных животных еще до эволюционного перехода дрожжей на производство этанола. Но с ростом доступности ферментированных фруктов и нектаров эволюция, по-видимому, доработала эти ферменты у некоторых животных, особенно у тех, которые регулярно подвергаются воздействию ферментированных продуктов.

Приматы, например, и определенные млекопитающие, такие как древолазки, эволюционировали, чтобы эффективно метаболизировать этанол, избегая неблагоприятных последствий опьянения, которые могут испытывать люди. По сути, они нашли способы переваривать алкоголь, не напиваясь. Это полная противоположность тому, как мы, люди, относимся к алкоголю: мы (обычно) хотим опьянения, но не дополнительных калорий — животные хотят калорий, но не кайфа.
Однако некоторые животные используют алкоголь более изобретательны в своих интересах.

Как животные употребляют алкоголь

Для некоторых видов, таких как уксусная муха (Drosophila melanogaster), богатая этанолом среда служит основным местом для откладывания яиц. Это обеспечивает их потомству защиту от паразитов, которые не переносят уровень этанола.

Кроме того, этанол является одним из многих обонятельных индикаторов, которые направляют животных к источникам пищи. Дрожжевое брожение производит уникальные ароматы, которые могут помочь животным находить съедобные ресурсы. Таким образом, хотя животные могут не быть привлечены конкретно запахом этанола, букет запахов, связанных с брожением, может быть эффективным сигналом для поиска пищи в густых лесах или во время миграции.

В некоторых случаях этанол может даже использоваться в медицинских целях. Некоторые спиртовые соединения растительного происхождения проявляют противомалярийные свойства, что может повлиять на выбор животных в пользу употребления ферментированных фруктов в регионах с малярией. В частности, шимпанзе, которые подвержены малярии, были замечены за употреблением пальмового вина. Сообщается, что малярийные паразиты подавляются концентрациями этанола, достигаемыми при употреблении алкоголя. Однако это все еще спекулятивно.

«Например, сообщалось, что пальмовое вино в местных условиях обладает противомалярийными свойствами. Шимпанзе широко инфицированы малярией и, как было обнаружено, потребляют пальмовое вино, хотя причины этого остаются неизвестными. Используют ли другие животные этанол в медицинских целях, особенно в естественных условиях, все еще требует дальнейших исследований», — говорит Боуленд.
Кроме того, хотя опьянение определенно не полезно для животных.

Этанол, даже в низких концентрациях, может изменять социальное и когнитивное поведение у некоторых животных. Это может расширить и улучшить социальное взаимодействие у некоторых млекопитающих, и некоторые ученые предполагают, что воздействие этанола на эндорфины и дофамин может способствовать возникновению чувства расслабления и социальной связи.

Еще много вопросов, на которые нужно ответить

В течение многих лет у нас была преимущественно человеческая точка зрения на алкоголь. Но, как показывает это исследование, у животных есть свой собственный способ взаимодействия с ним. Они делают это уже миллионы лет — и мы на удивление мало знаем об этом взаимодействии. Частично это связано с тем, что это нелегко изучать, говорит Боуленд.
«Чтобы изучать это поведение в дикой природе, необходимо знать естественные концентрации этанола в пище, потребляемой дикими животными, и питаются ли животные ею в то время, когда ожидается присутствие этанола. Хотя мы можем оценить содержание этанола во фруктах, мы, конечно, никогда не узнаем точную концентрацию этанола в каждом фрукте, потребляемом животным. Многие дикие животные также не приспособлены к жизни, поэтому получение информации о естественном поведении и выборе пищи порой может быть сложной задачей».
Хотя это исследование дает некоторые ответы, оно поднимает еще более важные вопросы о сложной роли, которую этанол может играть в природных экосистемах. Например, намеренно ли животные ищут ферментированные продукты только в определенных условиях окружающей среды, таких как нехватка пищи, или некоторые виды могут регулярно включать их в сбалансированный рацион ? Кроме того, влияет ли естественное воздействие этанола на поведение животных таким образом, что это приносит пользу социальным взаимодействиям или когнитивным функциям, и если да, то в какой степени?

Боуленд заключает, что эта область требует дополнительных исследований.
«Переосмысливая экологическую и эволюционную значимость этанола, мы надеемся, что будущие исследования начнут изучать эти вопросы и расширят наши знания об использовании этанола животными».