Vanlige husmus er sosiale dyr, og musemødre får ofte hjelp fra andre hunner til å ta vare på barna sine. Men det er ikke tilfeldig hvem som blir samarbeidspartnere.

Aller helst velger de å samarbeide med en nær slektning, som for eksempel en søster. Men hvordan vet de hvem som er søster?

• Les også: Mus kan lukte kreft i urinen

Forskere har lenge antatt at mus, og andre sosiale dyr som driver med samarbeid av denne typen, bruker lukt for å kjenne igjen slektninger. Men mekanismen som ligger bak det å lukte seg fram til familien sin har hittil vært ukjent

Forskere fra University of Liverpool har nå gjort et omfattende eksperiment med husmus for å løse gåten.

Mus kjenner hverandre igjen på lukt

I eksperimentet sitt lot forskerne beslektede mus, som for eksempel søstre, vokse opp i ulike bur, adskilt fra hverandre. Når forskerne introduserte dem for hverandre senere i livet, så de at husmusene foretrakk å omgås med sine ukjente søstre framfor jevnaldrende ikke-slektninger.

Slik kunne forskerne utelukke at det var felles oppvekstmiljø som gjorde at søsknene kjente hverandre igjen, og de tolket det som at musene kjente hverandre igjen på lukta.

– Man har lenge visst at dyr kan ha en tilbøyelighet til å assosiere med nære slektninger, men hvilke mekanismer virker her? Hvordan i all verden finner de ut hvem som er beslektet?

Trond Amundsen, professor i atferdsbiologi ved NTNU, stiller spørsmålet som museforskerne forsøker å finne svar på.

Lukt og partnervalg

Amundsen forteller om en type luktsignal som forskerne lenge har trodd at musa bruker for å kjenne igjen slektninger. Signalet kalles MHC (major histocompatibility complex). Dette er et protein som alle virveldyr har på overflaten av cellene sine, og er en viktig del av immunforsvaret.

Det som er spesielt med MHC er at det trengs en stor gruppe gener for å lage det. Denne gruppen med gener varierer mye mellom individer, og det er derfor en mulighet for at det kan si noe om likheten og ulikheten på resten av arvematerialet.

– MHC kan være et system på gjenkjennelse generelt. En del studier tyder på at luktstoffer knyttet til MHC henger sammen med valg av partner, forteller Amundsen.

• Les også: Gamle mus ble som unge

Det er nemlig slik at dyr har en tendens til å velge partner med mest mulig ulikt MHC fra dem selv. Og med god grunn.

– Enkelt forklart, kan man si at hvis mamma og pappa har ulikt immunforsvar, så får barna bedre immunforsvar, sier Amundsen.

Det ser også ut til at vi mennesker kan bruke dette proteinet når vi velger partner. Amundsen forteller om et eksperiment hvor damer fikk lukte på svette t-skjorter til menn de aldri hadde møtt eller sett før, og skulle velge hvilken lukt de likte best. Forskerne hadde på forhånd kartlagt MHC til både kvinnene og mennene, og det viste seg at kvinnene hadde en tendens til å foretrekke t-skjortene til de mennene med mest ulikt MHC sammenliknet med deres eget.

MHC spiller altså en viktig rolle når individer identifiserer hverandre. Derfor har forskerne tenkt at det er dette proteinet som brukes når mus kjenner igjen slektningene sine. Men forskerne bak den nye musestudien fant ut at det var et annet protein som var viktigere.

– Ikke hele historien

Forskerne fra Liverpool undersøkte noe som kalles MUP (major urinary protein). Det er et protein som finnes i husmusenes urin og påvirker det enkelte dyrs lukt. Dette er, på lik linje med MHC, kodet for av en annen stor gruppe av gener,  De sammenliknet musenes preferanse for henholdsvis MHC og MUP hos de andre musene, og fant ut at de konsekvent valgte samarbeidspartner basert på likhet i urinproteinet MUP, og ikke MHC.

– Disse forskerne viser at MHC ikke er hele historien hva gjelder gjenkjenning av slektninger, og at det dermed er det mange tidligere studier på MHC man kanskje ikke kan trekke konklusjoner fra. Det betyr at det er verdt å utforske flere mekanismer for gjenkjennelse, og om disse mekanismene varierer mellom ulike arter, sier Amundsen.

Men det at mus, og sannsynligvis andre dyr, har utviklet så komplekse mekanismer for å kjenne igjen slektninger, tyder på at det må være store fordeler ved evnen til å kunne kjenne igjen familien sin. Hva er disse fordelene?

Det er ikke lurt å pare seg med slektninger

Å pare seg med noen med veldig like gener kan føre til uheldige kombinasjoner i genene til barna. Den skadelige effekten av enkelte genvarianter kan ofte «dempes» eller «motvirkes» av andre genvarianter fra den andre forelderen. Slike ulike gener er det mer sannsynlig å finne i en ikke-slektning. Da er det en fordel å vite hvem som er nær slektning, for å kunne unngå å pare seg med dem. 

Så å kjenne igjen slektninger hindrer innavl. Der er også en annen viktig fordel ved å kjenne igjen sine brødre og søstre:

Samarbeid er bra for genene dine

Det virker opplagt hvorfor dyr får barn. De fører genene sine videre inn i neste generasjon. Men det finnes en alternativ måte å gjøre dette på. Du kan få genene dine videre gjennom å hjelpe andre som har mange av de samme genene som deg til å overleve og få barn. Og nære slektninger bærer en god andel av dine egne gener.

• Les også: Mus synger kjærlighetssanger

Dette kalles slektskapsseleksjon. Tradisjonelt sett tar man utgangspunkt i at det er egoisme som gir flest etterkommere. Men fra et gen-perspektiv vil samarbeid med slektninger også være en form for egoisme, og slektskapsseleksjon kan derfor forklare mye av det samarbeidet vi ser i naturen.

– Det finnes god evidens for at denne formen for seleksjon som ligger til grunn for mye av samarbeid blant sosiale dyr, sier Amundsen.

Ville du ofret livet ditt?

Hvor nært slektskapet er, avgjør hvor mye et dyr er villig til å samarbeide og opptre uselvisk. For eksempel deler du i snitt halvparten av genene dine med søsknene dine, men bare en fjerdedel med nieser og nevøer. Det vil si at du (rent teoretisk, ut ifra slektskapsseleksjonens prinsipper) er villig til å investere dobbelt så mye i å hjelpe en søster enn å hjelpe en niese.

Det hele er en avveiing mellom grad av slektskap og kostnaden ved å hjelpe. Biologen William D. Hamilton satt dette på spissen med et eksempel. For at et noen skal være villig til å betale den største kostnaden tenkelig – sitt eget liv– så må han med den handlingen berge livet til minst to brødre. Eller mer enn fire halvsøsken, eller åtte søskenbarn.

– Virkeligheten kan selvsagt ikke beskrives så enkelt, for det er flere faktorer/ andre dragkrefter flere spiller inn. Men det er et prinsipp som ser ut til å gjelde generelt i naturen, sier Amundsen.

Og dette prinsippet kan forklare hvorfor mus mye heller vil hjelpe søstrene sine enn ikke- slektninger. For på et vis, så hjelper de seg selv.

Referanse:

Jonathan P. Green mfl: The Genetic Basis of Kin Recognition in a Cooperatively Breeding Mammal. Current Biology 2015.

William D. Hamilton: The Evolution of Altruistic Behavior. The American Naturalist 1963.