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# La biologia# Comportamento e cognizione animale

Cambiamenti nutrizionali e comportamento dei topi in situazioni stressanti

Uno studio rivela come la nutrizione influisce sul comportamento dei topi e sulle risposte allo stress.

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Stiamo vivendo un periodo in cui l'ambiente sta cambiando in fretta. La gente si accorge di questi cambiamenti direttamente, per esempio, attraverso il maltempo estremo. Tuttavia, siamo anche colpiti da come questi cambiamenti influenzano altre specie. Per esempio, il cambiamento climatico e l'inquinamento portano a una diminuzione degli insetti. Questo calo nel numero di insetti può danneggiare i raccolti poiché gli insetti aiutano a controllare i parassiti delle colture. Inoltre, le città piene di diversi tipi di roditori vedono questi animali dover adattare il loro Comportamento a causa del cambiamento climatico. Questi cambiamenti nei roditori possono portare a malattie che possono diffondersi agli esseri umani. Sapere come questi animali si adattano ai loro ambienti in cambiamento può aiutarci a capire cosa potrebbe succedere agli esseri umani.

Adattamento attraverso tratti flessibili

Un modo in cui gli animali si adattano è cambiando certi tratti fisici in base alle loro esperienze. Questo aggiustamento, noto come plasticità fenotipica, significa che gli animali possono cambiare il loro aspetto o comportamento durante la loro vita o nel corso delle generazioni. Questo può avvenire più velocemente rispetto ai cambiamenti genetici che avvengono nel corso di molte generazioni. Un esempio sono i pesci corallo, che possono cambiare sesso quando ci sono cambiamenti nel numero di maschi e femmine nel loro gruppo.

Tra piccole creature come i dafni e le lumache d'acqua dolce, i ricercatori hanno scoperto che sviluppano caratteristiche speciali per proteggersi quando ci sono molti predatori in giro. Nei mammiferi, molti possono cambiare quando si riproducono e quanto crescono in base al cibo disponibile. Questi cambiamenti mostrano come i cambiamenti ambientali possano influenzare varie parti della vita di un animale, da come vivono con altri a quante risorse hanno per sopravvivere.

La disponibilità e la Qualità del Cibo possono influenzare drasticamente come gli animali crescono e si sviluppano. Cosa e quanto cibo è disponibile può impattare il loro Sviluppo fisico e sociale, incluso come si riproducono. Ad esempio, in un tipo specifico di acaro, le condizioni alimentari durante le fasi finali di crescita determinano se i maschi diventano combattenti forti o tipi più deboli.

Gli animali non cambiano solo fisicamente quando mangiano; apprendono anche riguardo al loro ambiente. Questi cambiamenti possono portare a variazioni nel comportamento, creando cicli in cui i cambiamenti fisici e comportamentali si influenzano a vicenda. Comprendere come il cibo influisce sul comportamento, inclusi tratti costanti tra gli individui noti come personalità animale, ha guadagnato attenzione negli ultimi anni. Gli studi mostrano che quando gli animali hanno una Nutrizione scarsa, tendono a correre più rischi.

Ad esempio, gli scarabei fogliari che sono cresciuti su cibo di qualità inferiore erano più audaci da adulti, probabilmente per aumentare le loro possibilità di trovare cibo. Nel frattempo, i canti degli uccelli, che sono importanti per accoppiarsi, possono essere negativamente influenzati da una cattiva nutrizione.

Nonostante questo crescente interesse, non comprendiamo ancora appieno come la nutrizione plasmi le personalità degli animali. Un approccio completo a questo studio implica esaminare attentamente come evoluzione, sviluppo, funzioni corporee e comportamento lavorano insieme.

Studi recenti sui topi

Due studi recenti sui topi domestici selvatici hanno esaminato come la nutrizione influisce sul comportamento e sui tratti vitali. Gli studi hanno mostrato che i topi possono adattare rapidamente i loro comportamenti e tratti vitali, nel giro di poche generazioni con cambiamenti nella nutrizione. I topi che avevano accesso a cibo di alta qualità e ricco di calorie avevano più piccoli e tendevano a essere più passivi in situazioni di stress rispetto a quelli che mangiavano cibo normale. Nel tempo, queste differenze sono diventate ancora più chiare.

Un altro studio con lo stesso gruppo di topi ha scoperto che i topi adulti potevano adattare i loro tratti vitali per allinearsi meglio alla qualità del cibo, ma non cambiavano i loro comportamenti di coping con lo stress. Indipendentemente dalla qualità del cibo, i giovani di genitori che avevano cambiato cibo sviluppavano strategie di coping con lo stress più attive ma crescevano a un ritmo più lento.

Queste intuizioni suggeriscono che, mentre i topi adulti possono adattare i loro tratti vitali in risposta ai cambiamenti nelle condizioni alimentari, la loro capacità di cambiare come affrontano lo stress potrebbe chiudersi prima di raggiungere l'età adulta.

Obiettivo e scopi dello studio

Questo studio mira a far luce su quando i topi sono più sensibili ai cambiamenti nella nutrizione e come questo influisce sulla loro capacità di affrontare lo stress. Molti fattori possono plasmare come gli animali rispondono allo stress, come le influenze parentali e il contesto sociale. Studi precedenti non hanno confrontato fortemente le diverse fasi della vita quando si guardano questi cambiamenti.

Per indagare questo, un gruppo di topi è stato posto in ambienti controllati dove i ricercatori cambiavano la qualità del loro cibo e osservavano i comportamenti di coping con lo stress in vari momenti del loro sviluppo. Hanno esaminato specificamente come questi comportamenti cambiavano in una situazione di stress e attraverso fasi critiche della vita.

Design sperimentale

Il setup sperimentale ha coinvolto l'osservazione di un totale di 407 topi, dove la qualità del cibo è stata manipolata in diverse fasi dello sviluppo: durante la gravidanza, alla nascita, nello svezzamento e nella tarda adolescenza. I topi sono stati testati in due compiti specifici, il Campo Aperto e il Labirinto Elevato. In questi test, i comportamenti mostrati dai topi indicano come percepiscono e affrontano lo stress.

Raccolta dati

I dati raccolti da questi test hanno aiutato i ricercatori a capire come i topi reagivano al cambiamento di cibo e allo stress che creava. I test sono stati condotti in condizioni controllate per garantire coerenza.

Risultati dello studio

Impatto della qualità del cibo sul comportamento

I primi risultati hanno mostrato che i topi reagivano costantemente alla qualità del loro cibo nelle diverse età. Il tipo di cibo non ha cambiato la relazione tra età e comportamento. Tuttavia, man mano che i topi invecchiavano, tendevano a evitare di più le aree stressanti e a coprire meno distanza nei test, suggerendo che diventavano più passivi in situazioni stressanti.

Guardando alla distanza percorsa nel test del Campo Aperto, è emerso che i topi che mangiavano cibo di alta qualità risultavano essere più attivi rispetto a quelli che mangiavano cibo normale. Questo contrasta con alcuni risultati precedenti e indica che una dieta migliore potrebbe aiutare a incoraggiare un comportamento più attivo sotto stress.

Sensibilità ai cambiamenti alimentari

Riguardo al momento in cui la qualità del cibo è stata cambiata, i ricercatori hanno notato che passare da cibo di alta qualità a cibo normale durante la gravidanza aveva impatti chiari sul comportamento che potevano essere notati nei giovani topi. Questi topi diventavano meno attivi in situazioni di stress rispetto a quelli alimentati in continuazione con cibo di alta qualità.

Curiosamente, il momento del cambiamento alimentare sembrava contare. Anche se passare a una dieta migliore non mostrava cambiamenti chiari nel comportamento, passare a cibo di qualità inferiore durante la gravidanza mostrava una diminuzione dei livelli di attività in diverse età.

Cambiamenti durante lo sviluppo

In generale, è stato trovato che i topi diventavano meno attivi e più avversi al rischio man mano che invecchiavano. Tuttavia, quelli che avevano cambiato a una dieta di qualità inferiore mentre erano nel grembo mostravano un cambiamento marcato nel comportamento che persisteva mentre cresceva.

Ulteriori considerazioni

I risultati di questo studio evidenziano la complessa relazione tra nutrizione e comportamento negli animali in crescita. Suggerisce che le esperienze precoci nella vita, specialmente nel grembo, possono influenzare notevolmente i comportamenti futuri in situazioni di stress. Inoltre, questa ricerca indica la necessità di ulteriori studi per comprendere appieno come questi cambiamenti nella nutrizione impattino il comportamento.

Ruolo dell'ambiente sociale

Un altro fattore significativo che può influenzare il comportamento è l'ambiente sociale dei topi. Quelli che vivono in gruppi tendono a sviluppare tratti diversi rispetto a quelli isolati. La struttura sociale può avere effetti duraturi, guidando come gli animali rispondono allo stress e si adattano all'ambiente circostante.

Conclusione

Comprendere come la nutrizione influisce sul comportamento animale fa luce su come gli animali si adattano a ambienti in cambiamento. Man mano che il mondo continua a subire rapidi cambiamenti ambientali, la conoscenza di queste adattamenti può aiutare a prevedere futuri impatti sia sugli animali che sugli esseri umani. Attraverso ricerche continue, possiamo ottenere approfondimenti più profondi su queste dinamiche e sperare di tradurre quella comprensione in azioni positive.

Fonte originale

Titolo: Personality development in wild house mice: Evidence for a nutrition-dependent sensitive period early in life

Estratto: Changing environmental conditions pose serious challenges to organisms, for example, by disrupting access to food. Across species and traits, animals use phenotypic plasticity to rapidly adjust to such changes. Previous work has demonstrated that wild house mice are able to adjust stress coping to changing food quality within just three generations. However, we do not know when during ontogeny changing conditions induce phenotypic adjustments. We tested experimentally when during ontogeny (as fetus, newborn, weanling, or late adolescent) a food switch between standard and high-quality food shapes personality development (stress coping and stress perception) in cage-housed, wild house mice (Mus musculus domesticus). Personality traits were assessed in the Open Field and the Elevated Plus Maze at different time points during ontogeny (weaning, early adolescence, late adolescence, and adulthood). We observed three key findings. First, as mice grow older they tend to use more passive stress-coping strategies, indicating higher risk aversion. This relationship holds irrespective of food quality. However, mice fed with high-quality food show, on average, more active stress coping compared to mice receiving standard-quality food. Second, the fetal life stage might be a sensitive period for stress coping in response to experiencing decreases in nutritional quality. Third, experiencing an increase in nutritional quality may slow the age-related switch towards a passive stress-coping strategy. Our findings contrast previous work observing passive stress coping in mice living in semi-natural enclosures fed with high-quality food. We propose that the social environment of mice living in cages vs mice living in small groups may explain these differences. Our results highlight the need for experiments across the breadth of development comparing captive and semi-free-living animals. Ultimately, such studies will help us understand the complex relationships between development, nutrition, the (social) environment, and personality.

Autori: Nicole Walasek, M. Jovicic, A. Guenther

Ultimo aggiornamento: 2024-07-23 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.23.604785

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.07.23.604785.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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