Зоофармакогнозия — это поведение, при котором животные , кроме человека, занимаются самолечением , выбирая и проглатывая или местно применяя растения , почвы и насекомых с лечебными свойствами, чтобы предотвратить или уменьшить вредное воздействие патогенов, токсинов и даже других животных. [1] [2] Этот термин происходит от греческих корней « зоо» («животное»), «фармакон» («лекарство, лекарство») и гноси («знание»).
Пример зоофармакогнозии возникает, когда собаки едят траву, чтобы вызвать рвоту. Однако поведение более разнообразно. Животные поглощают или применяют непищевые продукты, такие как глина , древесный уголь и даже токсичные растения и беспозвоночные, по-видимому, для предотвращения заражения паразитами или отравления . [3]
Действительно ли животные занимаются самолечением, остается несколько спорным вопросом, поскольку ранние доказательства в основном косвенные или анекдотические. [4] Однако в более поздних исследованиях был принят экспериментальный подход, основанный на гипотезах.
Методы самолечения животных различаются, но по функции их можно классифицировать как профилактические (профилактические, перед заражением или отравлением) или лечебные (после заражения, для борьбы с возбудителем или отравлением). [4] Считается, что такое поведение имеет широкое адаптивное значение. [5]
В 1978 году Янзен предположил, что позвоночные травоядные могут извлечь пользу из вторичных метаболитов растительной пищи с медицинской точки зрения. [6]
В 1993 году был придуман термин «зоофармакогнозия», происходящий от греческих корней « зоо » («животное»), «фарма» («лекарство») и гноси («знание»). [7] Этот термин приобрел популярность благодаря академическим работам [4] и книге Синди Энгель под названием «Дикое здоровье: как животные сохраняют свое здоровье и чему мы можем у них научиться» . [8]
Противопаразитарный эффект зоофармакогнозии может проявляться по крайней мере двумя механизмами, а именно, посредством способов проглатывания или проглатывания . Во-первых, проглоченный материал может обладать фармакологическими противопаразитарными свойствами, например, фитохимическими веществами , снижающими способность червей прикрепляться к слизистой оболочке кишечника, или хемотаксисом , привлекающим червей в складки листьев. Кроме того, у многих растений есть трихомы , часто представленные в виде крючковатых и колючих волосков, которые могут прикрепляться к паразитам и вытеснять их из кишечника. Другой возможный механизм действия заключается в том, что проглоченный материал может инициировать очистительную реакцию желудочно-кишечного тракта, быстро вызывая диарею. Это существенно сокращает время прохождения через кишечник, вызывая изгнание червей и прерывание жизненного цикла паразитов. Этот или аналогичный механизм может объяснить наличие непереваренных веществ в фекалиях различных животных, таких как птицы, хищники и приматы. [9]
Местное применение материалов часто используется животными для лечения ран или отпугивания насекомых. [10] Когда листья растения жуют, а затем втирают непосредственно в мех, соединения из листьев высвобождаются для использования. Эти соединения часто могут иметь обезболивающее или противопаразитарное действие. Что касается репеллентов от насекомых, то вторичные метаболиты, традиционно используемые растениями для отпугивания травоядных и насекомых от их поедания [11], могут использоваться животными в качестве защитной меры. Взаимодействуя с нейрорецепторами, эти вторичные метаболиты могут действовать как обонятельные сигналы для насекомых, чтобы они избегали определенного источника. [12]
Тремя известными методами самолечения являются глотание, проглатывание и местное применение. При использовании одного из этих методов при хорошем внешнем виде животное может заниматься самолечением в качестве профилактической меры. Когда животное плохо себя чувствует, оно может использовать самолечение в качестве лечебной меры.
Некоторые примеры зоофармакогнозии демонстрируются, когда животные, а именно обезьяны, заглатывают материалы целиком, а не пережевывают и проглатывают их.
Дикие шимпанзе иногда ищут листья растения Аспилия . Они содержат тиарубрин-А, химическое вещество, активное против кишечных нематод . Поскольку это соединение быстро расщепляется в желудке, шимпанзе берут листья аспилии и вместо того, чтобы жевать их, катают их во рту, иногда в течение 25 секунд. Затем они проглатывают капсулообразные листья целиком. После этого трихомы листьев могут прикрепляться к любым кишечным паразитам, а именно к узелковому червю ( Oesophagostomum Stephanostomum ) и ленточному червю ( Bertiella studeri ), и позволяют шимпанзе физически изгнать паразитов. [13] При каждом приступе такого поведения можно использовать от 15 до 35 листьев Aspilia , особенно в сезон дождей, когда существует обилие личинок паразитов, которые могут вызвать повышенный риск заражения. [14]
Шимпанзе иногда поедают листья травянистого десмодиума гангетикума . Непереваренные, нежеванные листья были обнаружены в 4% образцов фекалий диких шимпанзе, а комки листьев травы с острыми краями - в 2%. Листья имеют шероховатую поверхность или острые края, и тот факт, что они не были разжеваны и выделены целиком, указывает на то, что они не употреблялись в пищу в пищевых целях. Кроме того, такое проглатывание листьев было ограничено сезоном дождей, когда повторное заражение паразитами более распространено, а вместе с листьями обнаруживались паразитические черви ( Oesophagostomum Stephanostomum ). [9]
Бонобо иногда заглатывают непережеванные полоски стеблей Manniophyton fulvum . Несмотря на то, что растение доступно в изобилии круглый год, M. fulvum потребляется только в определенное время, в небольших количествах и небольшой частью бонобо в каждой группе, что демонстрирует, что оно действительно используется только тогда, когда бонобо нездоровы. [15]
Было замечено, что тамарины проглатывают крупные семена фруктов, которые они регулярно едят. Хотя они потребляются вместе с остальными фруктами, эти семена не имеют для обезьян никакой пищевой ценности. Поскольку тамарины обычно заражаются трематодами, цестодами, нематодами и скребнями, существует предположение, что намеренное проглатывание этих крупных семян может помочь вывести паразитов из тела обезьяны. [16]
Подобно диким шимпанзе, бурые медведи Аляски весной заглатывают целые листья Carex , чтобы обеспечить полное изгнание паразитов во время спячки. [17] В частности, поскольку ленточные черви размножаются за счет ранее переваренных питательных веществ в кишечнике, грубые листья Carex повреждают их сколисы, облегчая процесс дефекации. Активное проглатывание этих листьев обеспечит низкий уровень активных паразитов в спящем медведе.
Многие примеры зоофармакогнозии связаны с употреблением животным вещества с (потенциальными) лечебными свойствами.
Многие виды попугаев в Америке, Африке и Папуа-Новой Гвинее потребляют каолин или глину , которые одновременно выделяют минералы и поглощают токсичные соединения из кишечника . [18]
Дрофы поедают жуков-нарывников рода Meloe , возможно, для уменьшения паразитарной нагрузки в пищеварительной системе; [19] Кантаридин , токсичное соединение, содержащееся в жуках-нарывниках, может убить дрофу, если проглотить слишком много жуков. [20] Дрофы могут поедать токсичных жуков-нарывников рода Meloe , чтобы повысить сексуальное возбуждение самцов. [21] Некоторые растения, отобранные в брачный период, показали активность in vitro против лабораторных моделей паразитов и патогенов. [22]
Гусеницы шерстистого медведя ( Grammia incorrupta ) иногда подвергаются смертельному эндопаразитированию со стороны тахинидных мух. Гусеницы поглощают растительные токсины, называемые пирролизидиновыми алкалоидами , которые улучшают выживаемость, придавая устойчивость к мухам. Важно отметить, что зараженные паразитами гусеницы с большей вероятностью, чем незараженные гусеницы, специфически поглощают большое количество пирролизидиновых алкалоидов, а чрезмерное употребление этих токсинов снижает выживаемость незараженных гусениц. Все эти три вывода согласуются с теорией адаптивной пластичности. [6]
Табачный роговой червь потребляет никотин , который снижает рост колоний и токсичность Bacillus thuringiensis , что приводит к увеличению выживаемости рогового червя. [14]
Муравьи, зараженные грибком Beauveria bassiana , избирательно потребляют вредные вещества (активные формы кислорода, АФК) при воздействии грибкового патогена, но избегают их при отсутствии инфекции. [23]
Человекообразные обезьяны часто потребляют растения, которые не имеют питательной ценности, но которые благотворно влияют на кислотность кишечника или борются с кишечными паразитарными инфекциями. [1]
Шимпанзе иногда выбирают для жевания горькие листья. Паразитарная инфекция заметно снижается после того, как шимпанзе жевали сердцевинные листья ( Vernonia amygdalina ), которые содержат сесквитерпеновые лактоны и стероидные глюкозиды, которые особенно эффективны против шистосом , плазмодий и лейшманий . [25] В частности, эти соединения могут вызывать паралич паразитов и ухудшать их способность поглощать питательные вещества, двигаться и размножаться. [26] Шимпанзе не употребляют горькое на регулярной основе, но когда они это делают, то часто в небольших количествах люди, которые кажутся больными. [27] Джейн Гудолл была свидетелем того , как шимпанзе ели определенные кусты, очевидно, чтобы вызвать у себя рвоту. [ нужна цитата ]
Шимпанзе , бонобо и гориллы едят плоды Aframomum angustifolium . Лабораторные анализы гомогенизированных экстрактов фруктов и семян показывают значительную антимикробную активность. [28] Иллюстрируя медицинские знания некоторых видов, можно наблюдать, как обезьяны выбирают определенную часть лекарственного растения, снимая листья и ломая стебель, чтобы высосать сок. [29]
Павианы анубис ( Papio anubis ) и павианы гамадрилы ( Papio hamadryas ) в Эфиопии используют плоды и листья Balanites aegyptiaca для борьбы с шистосомозом . [30] Его плоды содержат диосгенин , предшественник гормона, который предположительно препятствует развитию шистосом. [4]
Африканские слоны ( Loxodonta africana ), по-видимому, занимаются самолечением, чтобы вызвать роды, пережевывая листья определенного дерева из семейства Boraginaceae ; Кенийские женщины с той же целью заваривают чай из этого дерева. [31]
Белоносые коати ( Nasua narica ) в Панаме берут пахнущую ментолом смолу из свежесоскобленной коры Trattinnickia aspera ( Burseraceae ) и энергично втирают ее в свою шерсть или шерсть других коати, возможно, для уничтожения эктопаразитов , таких как блохи, клещи, и вши, а также кусающие насекомые, например комары; [32] смола содержит тритерпены α- и β-амирин, производное эвдесмана β-селинен и сесквитерпеновый лактон 8β-гидроксиастеролид. [28]
Домашние кошки и собаки часто выбирают и поглощают растительный материал, по-видимому, чтобы вызвать рвоту. [33]
Индийские дикие кабаны выборочно выкапывают и поедают корни амаранта , который люди используют в качестве антигельминтного средства . Мексиканский фольклор указывает, что свиньи едят корни граната , потому что они содержат алкалоид, токсичный для ленточных червей. [34]
Исследование домашних овец ( Ovis aries ) предоставило четкие экспериментальные доказательства самолечения посредством индивидуального обучения. [6] Ягнятам в экспериментальной группе разрешалось потреблять продукты и токсины (зерно, дубильные вещества, щавелевую кислоту), которые приводят к недомоганию ( негативным внутренним состояниям), а затем разрешалось есть вещество, которое, как известно, облегчает каждое недомогание ( бентонит натрия , полиэтиленгликоль). и дикальцийфосфат соответственно). Ягнята из контрольной группы ели ту же пищу и лекарства, но это было временно разобщено, поэтому они не выздоровели от болезни. После кондиционирования ягнят кормили зерном или пищей с дубильными веществами или оксалатами, а затем позволяли выбрать три лекарства. Обрабатываемые животные предпочитали есть конкретное соединение, которое, как известно, устраняет состояние недомогания, вызванное ранее съеденной пищей. Однако контрольные животные не меняли характер употребления препаратов независимо от того, какую пищу потребляли до выбора. [35] Другие жвачные животные учатся самолечению от желудочно-кишечных паразитов, увеличивая потребление растительных вторичных соединений с противопаразитарным действием. [24]
Стандартные лабораторные клетки не позволяют мышам выполнять некоторые естественные действия, к которым они очень мотивированы. Как следствие, у лабораторных мышей иногда развивается аномальное поведение, свидетельствующее об эмоциональных расстройствах, таких как депрессия и тревога. Чтобы улучшить благосостояние, эти клетки иногда обогащаются такими предметами, как материал для гнезд, укрытия и ходовые колеса. Шервин и Олссон [36] проверили, влияет ли такое обогащение на потребление мидазолама , препарата, широко используемого для лечения тревоги у людей. Мышам в стандартных клетках, стандартных клетках, но с непредсказуемым содержанием, или обогащенных клетках давали выбор: пить воду без лекарств или раствор мидазолама. Мыши в стандартных и непредсказуемых клетках выпивали большую часть анксиолитического раствора, чем мыши из обогащенных клеток, предположительно потому, что они испытывали большую тревогу. Ранние исследования показали, что аутоиммунные мыши (MRL/lpr) охотно потребляют растворы с циклофосфамидом , иммунодепрессантом, который предотвращает воспалительное повреждение внутренних органов. Однако дальнейшие исследования предоставили противоречивые данные. [1]
В холодные и дождливые сезоны хохлатые дикобразы ( Hystrix cristata ) в Центральной Италии имеют тенденцию заражаться семью различными видами эктопаразитов и семью различными видами эндопаразитов . [37] За это время замечено, что эти популяции дикобразов активно искали для употребления в пищу довольно большое разнообразие лекарственных растений, в основном с противопаразитарными свойствами. При попадании в организм эти растения, по-видимому, облегчали симптомы инфекций, такие как воспаление.
Многие животные едят почву или глину – такое поведение известно как геофагия . Глина является основным ингредиентом каолина . [38] Было высказано предположение, что для приматов существуют четыре гипотезы, касающиеся геофагии в облегчении желудочно-кишечных расстройств или расстройств: [39]
Кроме того, две гипотезы относятся к геофагии в качестве дополнения минералов и элементов:
Тапиры , лесные слоны , обезьяны-колобусы , горные гориллы и шимпанзе ищут и едят глину, которая поглощает кишечные бактерии и их токсины и облегчает расстройство желудка и диарею . [40] Крупный рогатый скот поедает богатую глиной почву термитников, которая дезактивирует попавшие в организм патогены или фруктовые токсины. [1]
Некоторые животные наносят на кожу вещества с лечебными свойствами. Опять же, это может быть профилактическим или лечебным. В некоторых случаях это называется самопомазанием .
Было замечено, что самка капуцина в неволе использовала инструменты, покрытые сиропом на основе сахара, для ухода за своими ранами и ранами своего детеныша. [41] [42]
Североамериканские бурые медведи ( Ursos arctos ) делают пасту из корней Оши ( Ligusticum porteri ) и слюны и втирают ее в шерсть, чтобы отпугнуть насекомых или смягчить укусы. Это растение, известное как «медвежий корень», содержит 105 активных соединений, таких как кумарины , которые при местном применении отпугивают насекомых. Говорят, что индейцы навахо научились использовать этот корень в медицинских целях у медведя для лечения болей в желудке и инфекций. [28] [43] [44]
Ряд приматов натирают многоножками свой мех и кожу; многоножки содержат бензохиноны , соединения, которые, как известно, сильно отпугивают насекомых. [45] [46] [47] Поскольку выделения многоножек также обладают психоактивным действием , такое поведение также может быть формой рекреационного употребления наркотиков животными . [48] [49]
Хохлатые капуцины ( Cebus apella ) натирают различные части своего тела муравьями-плотниками ( Camponotus rufipes ) или позволяют муравьям ползать по ним, что называется муравьем . Капуцины часто сочетают муравейник с мочеиспусканием в руки и смешиванием муравьев с мочой. [50]
Было замечено, что Callicebus oenanthes натирает листья Piper aduncum своей шерстью и областью живота. Поскольку эти листья содержат инсектициды, такие как диллапиол и фенилпропаноиды , предполагается, что протирание шерсти является показателем профилактической меры по отпугиванию насекомых. [51] Кроме того, другой вид обезьян тити, Plecturocebus cupreus , натирал свою шерсть листьями Psychotria , соединения которых обладают противовирусными, противогрибковыми и обезболивающими свойствами. [10]
Более 200 видов певчих птиц вытирают муравьев — такое поведение известно как муравьевание . [14] Птицы либо хватают муравьев клювом и энергично вытирают их вдоль позвоночника каждого пера до самого основания, либо иногда катаются по муравейникам, извиваясь и поворачиваясь, так что муравьи ползут сквозь их перья. Птицы чаще всего используют муравьев, распыляющих муравьиную кислоту. Лабораторные исследования показали, что эта кислота губительна для перьевых вшей. Один только его пар может убить их.
Некоторые птицы выбирают материал для гнезда, богатый противомикробными веществами, которые могут защитить себя и своих детенышей от вредных заражений или инфекций. Европейские скворцы ( Sturnus vulgaris ) предпочитают выбирать и выстилать свои гнезда дикой морковью ( Daucus carota ); Птенцы из гнезд, выстланных такой тканью, имеют более высокий уровень гемоглобина по сравнению с птенцами из гнезд, в которых его нет, хотя разницы в весе или развитии перьев птенцов нет. Лабораторные исследования показывают, что дикая морковь существенно снижает появление клещей разных возрастов . [52] Было замечено, что домашние воробьи ( Passer Domesticus ) выстилают свои гнезда материалами из дерева нима ( Azadirachta indica ), но во время вспышки малярии переходят на богатые хинином листья дерева Кришначуа ( Caesalpinia pulcherrima ) ; хинин контролирует симптомы малярии. [28] [53]
Зоофармакогнозия не всегда проявляется с пользой для человека. Иногда целью лекарства является группа или колония.
Древесные муравьи ( Formica paralugubris ) часто включают в свои гнезда большое количество затвердевшей хвойной смолы. Лабораторные исследования показали, что эта смола подавляет рост бактерий и грибков в условиях, имитирующих естественные условия. [54] Муравьи отдают предпочтение смоле, а не веткам и камням, которые являются строительными материалами, обычно доступными в их среде обитания. В добывании пищи муравьями наблюдаются сезонные различия: предпочтение смолы веткам более выражено весной, чем летом, тогда как осенью муравьи собирают ветки и смолу с одинаковой скоростью. Относительная скорость сбора смолы по сравнению с камнями не зависит от заражения энтомопатогенным грибом Metarhizium anisopliae в лабораторных условиях, что указывает на то, что сбор смолы носит скорее профилактический, чем лечебный характер. [55]
Медоносные пчелы также включают в структуру своих гнезд смолы растительного происхождения, которые могут снизить хроническое повышение иммунного ответа отдельной пчелы. Когда семьи медоносных пчел заражены грибковым паразитом ( Ascophaera apis ), пчелы увеличивают объем добычи смолы. Кроме того, колонии, экспериментально обогащенные смолой, снизили интенсивность заражения грибком. [56]
Зоофармакогнозию можно классифицировать в зависимости от цели воздействия лекарства. Некоторые животные откладывают яйца таким образом, что их потомство становится мишенью лекарства.
Взрослые бабочки-монархи преимущественно откладывают яйца на токсичных растениях, таких как молочая, которые уменьшают рост паразитов и болезни их потомственных гусениц. [57] Это было названо трансгенерационным терапевтическим лечением . [58]
При обнаружении эндопаразитоидных ос плодовые мухи ( Drosophila melanogaster ) откладывают яйца в листья с высоким содержанием этанола в качестве средства защиты своего потомства. [59] Эти осы, особенно из рода Leptopilina , вводят свои яйца примерно в 80% личинок плодовых мух. [60] По мере развития яиц осы они будут активно потреблять личинки. Чтобы бороться с этим, личинки плодовых мух потребляют большое количество этанола из источника пищи, чтобы вылечить себя после заражения осами. В частности, поскольку осы потребляют больше личинок, они, сами того не зная, будут потреблять больше этанола, что быстро приводит к их гибели. Это было названо трансгенерационной профилактикой . [58]
В интервью Нилу Кэмпбеллу Элой Родригес описывает важность биоразнообразия для медицины :
Некоторые из соединений, которые мы выявили с помощью зоофармакогнозии, убивают паразитических червей, а некоторые из этих химических веществ могут быть полезны против опухолей . Нет сомнений в том, что образцы большинства лекарств находятся в естественном мире. [29]
{{cite book}}
: |journal=
игнорируется ( помощь )