В прошлом году наука значительно продвинулась в понимании того, как котики мурлычут, как играют и почему любят тунца.

Лицо кота

В нашем ежегодном списке «фантастических тварей» регулярно появляются котики – мало кто из живых существ может поспорить с ними в фантастичности, – и в этом году они там тоже должны были быть, но оказалось, что котиковых фактов нынче набралось на отдельный список. 

Первым номером идёт исследование, опубликованное в октябре в Behavioural Processes – его авторы подсчитывали количество выражений на кошачьей морде. Исследователи пошли в котокафе и стали снимать на видео котиков после того, как котокафе закрывалось и люди из него уходили. Как можно понять, исследователей интересовало общение кошек между собой, и какие у них при этом физиономии. Любое выражение лица, что у людей, что у кошек, обеспечивается лицевыми мышцами. Анализируя меняющееся выражение лица, можно определить, какие мышцы работают. Задача была в том, чтобы посчитать отдельные лицевые движения и сколько из них складывается разных выражений.

Фото: Petrebels / Unsplash.com

Подсчёты дали 26 мимических движений и 276 выражений «лица». Мимические движения в данном случае – это не только полуоткрытый рот, прикрытые глаза, облизывание носа, но и, например, расширение или сужение зрачков и шевеление ушами. Может, и у кошек есть какие-то выражения морды, не замеченные исследователями, но цифра «276» кажется исчерпывающей. Примерно 45% от этих двухсот семидесяти шести были явно дружелюбными, 37% – агрессивными. Про оставшиеся 18% нельзя было сказать ничего определённого – котик выглядел загадочно, и выражение на его морде можно было с одинаковым успехом расценить и как дружелюбное, и как недружелюбное. Вся эта мимика относится только к межкошачьему общению, и было бы интересно посмотреть, нет ли у кошек каких-то выражений на морде, которые они приберегают специально для людей.

Любимый тунец

Авторы другой статьи, опубликованной в конце лета в Chemical Senses, решили выяснить, почему кошки любят рыбу, и особенно тунца. Как и следовало ожидать, дело в некоторых особенностях вкусовых рецепторов, а именно рецептора белкового вкуса. Вкус белка, или вкус умами, – один из пяти основных вкусов, наряду с кислым, сладким, горьким и солёным. Рецептор умами чувствителен к аминокислотам (особенно к глутаминовой), что понятно – белки состоят из аминокислот. Кроме того, рецепторы умами реагирую на нуклеотиды. Из нуклеотидов состоят ДНК и РНК, они выполняют ещё целый ряд важных функций в клетке: можно вспомнить и энергетическую молекулу АТФ, и сигнальные молекулы вроде ГТФ или циклического АМФ, и многое другое.

Обычно рецепторы умами включаются, соединяясь с аминокислотой, а нуклеотиды служат усилителями сигнала. Однако у котиков, как выяснилось, в рецепторе есть довольно специфические мутации, и потому у них всё происходит наоборот: рецептор включается нуклеотидом, а аминокислоты усиливают сигнал. Особенно котиковый рецептор чувствителен к нуклеотиду инозинмонофосфату (инозиновой кислоте) и к аминокислоте гистидину. Инозинмонофосфат получают из отходов мясной промышленности – отсюда можно понять, что его много у млекопитающих и птиц (кстати, инозинмонофосфат используют как усилитель вкуса). Гистидина опять же много в курятине, говядине и т. д. Но есть одно животное, в котором одновременно много и гистидина, и инозиновой кислоты – и это, как можно догадаться, тунец.

Фото: Long (lTiga) Nguyen / Unsplash.com

Когда у кошачьего рецептора умами возникла повышенная чувствительность к гистидину и инозиновой кислоте, кошкам это вряд ли как-то помешало – вкус к мясу они не утратили. Разве что какая-то одна степная живность стала для них вкуснее, чем другая. Но благодаря человеку у котиков появилась возможность регулярно есть рыбу, в том числе и тунца – и старая эволюционная случайность, которая раньше в лучшем случае просто никак не мешала, вдруг обрела новый смысл. Впрочем, хотя мы и говорим, что рядом с человеком кошки эволюционируют не так уж давно, вполне может быть, что сожительство с людьми всё же успело закрепить у кошек вкус к рыбе – есть древнеегипетское изображение возрастом около 3500 лет, на котором кошка ест рыбу, сидя под столом.

Здесь можно добавить, что домашние кошки не так уж привередливы в еде – по крайней мере, те, которые могут охотиться сами. Под конец года в Nature Communications появилось исследование, в котором анализируют долю разных живых существ, которые попадаются котикам, гуляющим на воле. На первом месте там птицы – 47%, на втором, как ни странно, рептилии с 22%. Мыши и прочие мелкие млекопитающие на третьем – 21%. Насекомые составляют 6% – кто не видел котика со стрекозой в зубах. И ещё 3% – это амфибии, что совсем удивительно: трудно представить кота с жабой в зубах.

Автоколебательное мурлыканье

Сотрудники Венского университета работали над одной из самых больших тайн науки – они пытались ответить на вопрос, как мурлычут котики. Вопрос на самом деле не такой простой. Котики издают звуки так же, как и все млекопитающие – голосовыми складками, или голосовыми связками. Но мы же все знаем, как звучит кошачье мурлыканье – это такое частое ритмичное тарахтение. Голосовая щель должна постоянно то сужаться, то расширяться – то есть мышцы гортани у кошек должны сокращаться примерно 30 раз в секунду. Как они добиваются такой частоты? Во второй половине прошлого века в гортанных мышцах кошек вроде бы удалось увидеть соответствующую электрическую активность. Но для этого в мозге должно быть что-то вроде нейронного осциллятора, постоянно посылающего повторяющиеся «мурлыкающие» сигналы к мышцам. Такой осциллятор тоже вроде как в кошачьем мозге находили.

Фото: Gaelle Marcel / Unsplash.com

Но всё может быть проще и без всякого осциллятора. Эксперименты показали, что голосовые складки в кошачьей гортани могут вибрировать на мурлыкающей частоте без каких-либо электрических импульсов. Просто под напором воздуха в них возникают автоколебания между напряжённым состоянием и чуть более расслабленным состоянием – автоколебания, не требующие никакой дополнительной нейронно-мышечной работы. Мозг, единожды послав гортанным мышцам сигнал сжаться для мурлыканья, дальше уже может не следить за процессом. Хотя и не факт, что нейронный осциллятор вообще не задействован. Одних автоколебаний для «мур-мур-мур» достаточно, но вполне может оказаться, что для разных мурлыканий котики используют и автоколебания связок, и постоянное нейронное управление – тут, как говорится, есть ещё что поисследовать.

Котики играют молча

Котики часто играют друг с другом, но их игры, бывает, переходят в настоящую драку, и те, кто наблюдал за играющими котиками, знает, что отличить игру от драки у них иногда очень сложно. Сотрудники Университета ветеринарной медицины и фармации в Кошице и Линкольнского университета решили выяснить, по каким поведенческим элементам можно отличить котиков играющих от котиков дерущихся. Для этого они посмотрели 105 ютубовских видеороликов с котиками (такую работу, конечно, можно пожелать всякому).

В статье в Scientific Reports, опубликованной в прошлом феврале, описано несколько групп поведенческих признаков, которые позволяют понять, что именно коты и кошки делают друг с другом. Для начала они, конечно, могут ничего не делать: кошка просто лежит или сидит на месте. Или же котик занимается сам собой: вылизывается, ходит туда-сюда, сам играет с игрушками. Но если начинается, так сказать, межкотовое взаимодействие, то тут может иметь место борьба: один котик хватает другого передними лапами и притягивает к себе, чтобы куснуть и тут же опустить, или попинать задними ногами, или ещё что-нибудь в том же роде. Или же взаимодействие может быть не таким активным, когда котик просто потягивается и тянется к другому котику. Ещё они могут гоняться друг за другом. И всё это может сопровождаться – или не сопровождаться – разными звуками: мяуканьем, урчанием, шипением и пр.

Фото: jaamaa / Flickr.com

В целом оказалось, что когда котики борются друг с другом, то в большинстве случаев это означает игру – безобидные укусы и безобидные силовые приёмы. И, что важно, игровая борьба должна происходить в молчании. Если же начинают раздаваться вяканье и бурчание, то тут уже с большой вероятностью имеет место агрессивное выяснение отношений. Точно так же агрессии часто сопутствует бег друг за другом. Но есть у котиков и промежуточные формы взаимодействия, то есть как бы игра, а как бы и драка – вроде бы и гоняются друг за другом, но без злости, и орут не слишком громко – те, у кого живут несколько котиков, наверняка неоднократно такое наблюдали.

Котиков зовут молча

Котики вообще ценят тишину – подзывать их к себе тоже лучше беззвучно, как бы странно это ни звучало. Сотрудники Университета Париж X – Нантер экспериментировали с котами в двух французских котокафе: два экспериментатора располагались в комнате, один должен был общаться с котиками, другой – снимать их общение на видео. В комнату заходил кот или кошка в сопровождении хозяина, то есть владельца котокафе. Хозяин должен был просто молча проводить котика к исследователям и дальше находиться рядом, никак не обращаясь к котику и даже не глядя на него. Дальше котик мог подойти или не подойти к незнакомому человеку. Если он оказывался на расстоянии десяти сантиметров от человека, считалось, что он подошёл специально, и котику выдавалось угощение. Если же кот или кошка в течение минуты с четвертью не подходили к экспериментатору, их выводили из комнаты и приглашали следующего.

(Фото: Humberto Arellano / Unsplash.com)

Экспериментатор мог просто тихо сидеть и смотреть в потолок. Некоторые котики были достаточно любопытны, чтобы подойти к нему и поинтересоваться, кто это у них тут сидит; таких из восемнадцати оказалось шестеро. Экспериментатор мог позвать кота по имени или сделать «кис-кис-кис», так же глядя в потолок, чтобы не встретиться глазами с котиком. На имя или «кис-кис» приходили семь котиков из восемнадцати. В третьем варианте экспериментатор пытался молча приманить котиков, делая знаки рукой или глазами, то есть переводя взгляд с котика на пол рядом с собой. На визуальные знаки пришли десять котиков. Наконец, в четвёртом варианте эксперимента визуальные знаки объединили со звуковыми, то есть котиков звали по имени или с помощью «кис-кис», одновременно подзывая рукой или взглядом. На это отреагировали девять котиков.

Исследователи оценивали не просто, подошёл ли к ним котик, а насколько охотно он подошёл. В последнем варианте, например, некоторые из девяти кошек подбегали к экспериментатору с большей охотой, чем когда их звали беззвучно. А некоторые, наоборот, услышав голос, шли к человеку с меньшей охотой, чем когда их звали жестами или взглядом. В целом оказалось, что кошки с большей готовностью идут к человеку, когда он зовёт их беззвучно. Только тут имеется в виду незнакомый человек – вероятно, незнакомые голоса заставляют котиков беспокоиться. Ваш собственный кот вряд ли насторожится, услышав хозяйский голос. Но если хочется пообщаться с котиком на улице или с котиком из котокафе, лучше делать это молча.

Игры котиков

Коты, как и собаки, играют в «брось-принеси» – то есть они не просто гоняют мячик или игрушечную мышь по полу, они именно хватают её и приносят человеку, как бы намекая, чтобы он снова бросил её подальше. В декабре в Scientific Reports вышла статья, в которой подробно описано, как котики осваивают эту игру и как в неё играют. Большинство кошек осваивают её без всяких тренировок, и начинают играть, будучи совсем котятами, или в течение первого года жизни. В более зрелом возрасте у многих котов тоже возникает мысль побегать за бросаемыми мячиками и шариками, и лишь очень немногие открывают для себя эту игру после семи лет. Дольше и чаще коты играют, когда они сами начинают играть. И если человек бросает играть до того, как это надоедает самому котику, можно быть уверенным, что котик намекнёт хозяину, что им хорошо бы продолжить. Котики также диктуют свои правила. Одни коты несут игрушку прямо в исходную точку, то есть человеку не надо никуда вставать и идти, некоторые доносят её только до половины пути, а некоторые бросают её с каждым разом всё дальше и дальше от хозяина, как будто им с каждым разом всё труднее её нести. Каким-то кошкам нравится играть в это только в определённой комнате, другим – только с определённым человеком (если они живут с несколькими людьми).

Фото: lanlan wu / Unsplash.com

Что до предметов, то 38,4% кошек предпочитают, чтобы им бросали их игрушки, 25,3% любят что-нибудь шарообразное вроде смятой бумаги или фольги. Дальше идут резинки для волос, соломинки для питья, бутылочные пробки, карандаши и т. д. Естественно, размер имеет значение. Бывают очень привередливые коты, которые играют только с каким-то одним предметом, например, с ватными палочками.

Конечно, остаётся масса вопросов. Например, действительно ли коты додумываются до этой игры без всякого обучения? Мы можем, сами того не осознавая, подталкивать котиков к соответствующим действиям, например, роняя и поднимая скатанную в ком бумагу, резинки для волос и прочее. Нужны тщательные и длительные наблюдения как за хозяевами, так и за кошками. Ещё вопрос – просто ли кот развлекает игрой сам себя, или он так общается с человеком (заодно развлекая сам себя)? Наконец, интересно проверить, какой процент кошек вообще склонен к подобным играм, и от чего эта склонность зависит. Исследователи выяснили, что среди чистопородных кошек чаще всего в собачью игру играют сиамские, бенгальские и рэгдоллы; но ведь порода не единственный фактор игривости. В общем, работы тут непочатый край.