Крысы

Кры́сы (лат. Rattus) — это многообразная группа млекопитающих, принадлежащих к семейству мышиных и включающая свыше около семидесяти различных видов.

Крысы
Серая крыса (Rattus norvegicus)
Научная классификация
Домен: Эукариоты Царство: Животные Подцарство: Эуметазои Без ранга: Двусторонне-симметричные Без ранга: Вторичноротые Тип: Хордовые Подтип: Позвоночные Инфратип: Челюстноротые Надкласс: Четвероногие Клада: Амниоты Клада: Синапсиды Класс: Млекопитающие Подкласс: Звери Клада: Эутерии Инфракласс: Плацентарные Магнотряд: Бореоэутерии Надотряд: Euarchontoglires Грандотряд: Грызунообразные Отряд: Грызуны Подотряд: Supramyomorpha Инфраотряд: Мышеобразные Надсемейство: Muroidea Семейство: Мышиные Подсемейство: Мышиные Род: Крысы
Международное научное название
Rattus Fischer-Waldheim, 1803
Виды
См. текст
Поиск изображений на Викискладе

Грызуны демонстрируют выдающуюся адаптивность к разнообразным экологическим условиям и представляют значительный интерес как с научной, так и с практической точек зрения. Современные исследования расширяют понимание их роли в экосистемах, медицине и культуре человечества.

Биологические основы и систематическое положение

Таксономические характеристики

Современная систематика выделяет приблизительно семьдесят ныне живущих видов крыс, что подчеркивает богатство биологического разнообразия данной группы. Международная научная номенклатура объединяет их под родовым названием Rattus, описанным Фишером-Вальдгеймом в 1803 году. Видовое многообразие включает как широко распространённые синантропные формы, так и эндемичные островные популяции.

Род Rattus входит в состав обширного семейства мышиных (Muridae), которое является крупнейшим среди млекопитающих по количеству видов. Внутри рода выделяют несколько филогенетических групп, основанных на морфологических и генетических критериях.

Группа «norvegicus» включает серую крысу — наиболее изученный и широко распространённый вид. Группа «rattus» объединяет чёрную крысу и множество азиатских видов. Дополнительные группы «xanthurus», «leucopus» и «fuscipes» представлены преимущественно эндемичными формами Юго-Восточной Азии, Австралии и прилегающих островов.

Молекулярно-генетические исследования последних десятилетий существенно пересмотрели традиционные представления о филогении группы. Анализ митохондриальной ДНК и реконструкция ядерной филогении выявили скрытое видовое разнообразие и позволили уточнить родственные связи между таксонами. Особый интерес представляют криптические виды — морфологически сходные, но репродуктивно и генетически обособленные популяции.

Эволюционные корни

Палеонтологические данные свидетельствуют о древности рода, поскольку ископаемые остатки датируются средним плейстоценом. Филогенетический анализ указывает на азиатское происхождение группы, где в лесных экосистемах происходила первичная дивергенция основных эволюционных линий. Разделение чёрной и коричневой крыс от прочих видов Старого Света совпадает с началом плейстоценового периода.

Эволюционная история млекопитающих тесно связана с климатическими изменениями четвертичного периода. Оледенения и межледниковые периоды создавали условия для географической изоляции популяций и последующего видообразования. Особенно интенсивные процессы специации происходили в Юго-Восточной Азии, где сложная островная география способствовала возникновению многочисленных эндемичных форм.

Коэволюция с человеком началась относительно недавно, но привела к драматическим изменениям в распространении и численности отдельных форм. Синантропные виды — серая и чёрная крысы — смогли преодолеть естественные биогеографические барьеры благодаря морскому транспорту и торговым связям.

Крыса

Морфологическая организация

Размерные параметры и масса тела

Величина взрослых особей демонстрирует значительную межвидовую вариабельность: масса колеблется от 37 до 420 граммов, при этом отдельные представители серых крыс способны достигать 500. Длина туловища варьирует в диапазоне от 8 до 30 сантиметров, что отражает экологическую специализацию различных видов.

Половой диморфизм в размерах выражен умеренно: самцы обычно превосходят самок по массе на 10–20 %. Наиболее крупные представители рода обитают в умеренных широтах, что соответствует правилу Бергмана. Островные популяции часто демонстрируют тенденцию к карликовости или, напротив, гигантизму в зависимости от экологических условий и отсутствия конкурентов.

Онтогенетические изменения размеров следуют сигмоидальной кривой роста. Интенсивный рост продолжается до достижения половой зрелости, после чего темпы замедляются. Факторы питания, плотности популяции и климатических условий существенно влияют на финальные размеры тела.

Структурные особенности конечностей и хвоста

Характерной морфологической чертой является развитый хвост, длина которого равна или превышает размеры тела. Конечности отличаются повышенной подвижностью пальцев, компенсирующей недостаточное развитие мозолей для древесного передвижения.

Хвост выполняет множественные функции: терморегуляторную, проприоцептивную и защитную через механизм аварийного сбрасывания кожного покрова. Его анатомическое строение представляет собой сложную систему, включающую позвонки, мышечные пучки, сосудистую сеть и нервные волокна. Поверхность покрыта чешуйчатой кожей с редкими волосками, что обеспечивает эффективный теплообмен.

Конечности демонстрируют типичное для наземных грызунов строение с пятипалыми лапами. Передние конечности короче задних, что позволяет более эффективно рыть или употреблять пищу. Когти умеренно развиты, приспособлены для передвижения по различным субстратам. Подошвенные мозоли слабо развитые, что ограничивает способности к лазанию по гладким вертикальным поверхностям.

Цветовые вариации покровов

В окраске преобладают тёмно-серые и серо-бурые тона, однако встречаются популяции с жёлтыми, красными и оранжевыми оттенками. Селективное разведение привело к появлению многочисленных цветовых морф и текстурных вариантов шерсти.

Пигментация определяется сложным взаимодействием нескольких генетических локусов, контролирующих распределение эумеланина и феомеланина в волосяных стержнях. Дикий тип окраски (агути) характеризуется зональностью волос с тёмными кончиками и светлыми основаниями. Мутационные варианты включают альбинизм, меланизм и различные формы лейцизма.

Географическая изменчивость окраски отражает адаптацию к местным условиям обитания. Островные популяции часто демонстрируют более светлую окраску, что может быть связано с ослаблением давления отбора со стороны хищников.

Физиологические процессы и жизненные циклы

Репродуктивная биология

Размножение происходит непрерывно в течение года, исключая северные популяции синантропных видов, где наблюдается сезонность. Плодовитость существенно различается между видами: серая крыса производит от 2 до 22 детёнышей за помёт, в среднем 8–9 особей; малайские виды ограничиваются тремя–шестью потомками; австралийские производят от 3 до 14 крысят.

Репродуктивная стратегия крыс соответствует r-типу с высокой плодовитостью, коротким поколенческим циклом и относительно низкой выживаемостью потомства. Полиэстральность самок обеспечивает возможность многократного размножения в течение года. Эстральный цикл длится четыре–пять дней, беременность продолжается 21–24 дня в зависимости от вида.

Материнское поведение включает строительство гнезда, выкармливание и защиту потомства. Детёныши рождаются слепыми, глухими и беспомощными, полностью зависящими от материнской заботы. Прозрение происходит на 14–16 день, отлучение от молока — к трёхнедельному возрасту. Самцы обычно не участвуют в заботе о потомстве, хотя в некоторых видах отмечены элементы отцовского поведения.

Онтогенетические характеристики

Половое созревание наступает на шестой неделе, тогда как социальная зрелость достигается к 5–6 месяцам. Продолжительность жизни составляет приблизительно три года, однако в дикой природе большинство особей погибает в течение первого года из-за хищничества. Самцы достигают массы тела в 250 граммов к 6–8 месяцам.

Постнатальное развитие характеризуется быстрыми темпами роста и дифференциации органных систем. Нейросенсорное развитие завершается к концу третьей недели жизни, когда формируются основные поведенческие паттерны. Ювенильный период продолжается до наступления половой зрелости и характеризуется интенсивным исследовательским поведением.

Старение у крыс происходит относительно быстро, с первыми признаками возрастных изменений к полутора годам. Характерные проявления включают снижение репродуктивной функции, ухудшение когнитивных способностей и развитие дегенеративных заболеваний. Максимальная продолжительность жизни в лабораторных условиях может достигать четырёх лет при оптимальном уходе.

Черная крыса

Экологические адаптации и образ жизни

Пространственное поведение и использование среды

Большинство видов практикует наземный или полудревесный образ жизни, используя разнообразные убежища:

• самостоятельно вырытые норы;
• естественные укрытия;
• гнёзда других животных;
• антропогенные сооружения.

Социальная организация варьируется от одиночного существования до формирования семейных и территориальных групп.

Пространственное поведение крыс определяется системой индивидуальных участков с различной степенью перекрывания. Размеры территории зависят от плотности популяции, обилия ресурсов и социального статуса особи. Доминантные самцы контролируют более обширные участки, включающие участки нескольких самок.

Суточная активность носит преимущественно сумеречный и ночной характер, что помогает избегать дневных хищников и снижает конкуренцию с другими видами грызунов. Пики приходятся на периоды после захода солнца и перед рассветом. В урбанизированных местообитаниях ритмы могут смещаться под влиянием искусственного освещения и человеческой деятельности.

Миграция крыс наблюдается при высокой плотности популяции, истощении кормовых ресурсов или неблагоприятных климатических условиях. Дисперсия молодняка способствует освоению новых территорий и снижению внутривидовой конкуренции.

Трофические предпочтения

Пищевое поведение характеризуется всеядностью с видоспецифичными предпочтениями. Некоторые популяции предпочитают растительную пищу, включая семена, овощи и фрукты; другие питаются животными кормами: насекомыми, моллюсками и мелкими беспозвоночным. Рацион серых крыс демонстрирует выраженную популяционную изменчивость.

Стратегия кормодобывания включает как активный поиск, так и оппортунистическое использование доступных ресурсов. Крысы способны запоминать расположение кормовых источников и оптимизировать маршруты фуражировки. Социальная передача информации о пищевых объектах происходит через наблюдение и обоняние.

Пищевая неофобия — осторожность к новым кормовым объектам — представляет важную адаптацию, снижающую риск отравления. Этот механизм затрудняет применение ядовитых приманок в программах контроля численности. Преодоление неофобии происходит постепенно через небольшие порции нового корма и наблюдение за поведением сородичей.

Сезонные изменения рациона отражают доступность различных кормовых ресурсов. В природных условиях весенне-летний период характеризуется преобладанием вегетативных частей растений и беспозвоночных, осенью возрастает доля семян и плодов.

Взаимодействие с антропогенной средой

Экономическое воздействие

Синантропные виды наносят существенный экономический ущерб, который еще в 1977 году был оценен США в миллиард долларов. Деструктивная деятельность включает поедание и порчу продовольственных запасов, повреждение различных товаров и электрических сетей, что создаёт риск возгораний.

Современные оценки экономических потерь значительно превышают исторические данные из-за роста урбанизации и усложнения инфраструктуры. Прямые потери включают уничтожение сельскохозяйственной продукции на полях и в хранилищах, порчу промышленных товаров и пищевых продуктов. Косвенные убытки связаны с затратами на дератизацию, ремонт повреждённого оборудования и профилактические мероприятия.

Особую проблему представляет повреждение электронных систем и кабельных сетей. Перегрызание изоляции проводов может приводить к коротким замыканиям, пожарам и сбоям в работе критически важной инфраструктуры. В авиационной промышленности задокументированы случаи порчи самолётов грызунами.

Сельскохозяйственные потери варьируют в зависимости от региона и типа культур. Наибольший ущерб отмечается при выращивании зерновых, где крысы повреждают до 5–10 % урожая. В развивающихся странах этот показатель может достигать 20–30 % из-за неэффективных систем защиты.

Медико-санитарные аспекты

Крысы являются переносчиками и резервуарами множества зоонозных инфекций, включая чуму, туляремию, бешенство, тиф, токсоплазмоз, лептоспироз и риккетсиозы. Ежегодно в США регистрируется более четырнадцати тысяч случаев укусов; в России в 2024 году было зафиксировано около 20 тысяч пострадавших.

Эпидемиологическое значение грызунов определяется их способностью поддерживать циркуляцию возбудителей в природных очагах и передавать инфекции человеку различными путями. Трансмиссивная передача осуществляется через эктопаразитов — блох, клещей и вшей. Контактный путь реализуется при укусах, царапинах или контакте с экскрементами. Аэрогенное заражение возможно при вдыхании пыли, содержащей высохшие выделения грызунов.

Современные исследования выявили новые аспекты эпидемиологической роли этих млекопитающих. Обнаружение фрагментов РНК SARS-CoV-2 в сточных водах городов поставило вопрос об их возможном участии в циркуляции коронавирусных инфекций. Хотя прямые доказательства заражения людей от крыс отсутствуют, потенциальный риск требует дальнейшего изучения.

Аллергические реакции на белки крысиных экскрементов и шерсти представляют растущую проблему в урбанизированных районах. Бронхиальная астма, аллергический ринит и дерматиты могут развиваться у людей, длительно контактирующих с крысами или продуктами их жизнедеятельности.

Адаптационные механизмы к антропогенному воздействию

Популяции демонстрируют способность адаптироваться к ядохимикатам и развивать резистентность к зоокумарину. Молодые самцы, обычно оттесняемые доминантными особями, проявляют повышенную выживаемость благодаря меньшей вероятности получения летальных доз токсинов. Поведенческие адаптации включают способность проникать через канализационные системы.

Генетические механизмы резистентности к антикоагулянтам изучены наиболее подробно. Мутации в гене VKORC1, кодирующем витамин К эпоксид редуктазу, снижают эффективность варфарина и родственных соединений. Частота резистентных аллелей в городских популяциях может превышать 80 %, что требует применения альтернативных методов контроля.

Поведенческая резистентность проявляется в избегании отравленных приманок и формировании условных рефлексов на вкус и запах родентицидов. Социальная передача информации об опасных кормах происходит через наблюдение за поведением отравившихся особей и химические сигналы в экскрементах.

Урбанизация способствует развитию новых поведенческих стратегий. Крысы научились использовать подземные коммуникации, лифтовые шахты и вентиляционные системы для перемещения между этажами зданий. Адаптация к искусственному освещению позволяет некоторым популяциям проявлять дневную активность в людных местах.

Научно-исследовательское значение

Когнитивные исследования

Экспериментальные данные подтверждают наличие у крыс метакогнитивных способностей, ранее документированных только у человека и приматов. Исследования показывают высокий уровень интеллекта, изобретательности и адаптивности, что делает их ценными моделями для изучения процессов обучения и памяти.

Способность к абстрактному мышлению была продемонстрирована в экспериментах с правилами категоризации. Крысы успешно обучались классифицировать стимулы по абстрактным признакам, таким как одинаковость или различие, независимо от конкретных физических характеристик объектов. Ранее считалось, что это свойственно исключительно приматам.

Пространственная память крыс превосходит аналогичные показатели многих других лабораторных животных. В задачах с радиальным лабиринтом крысы демонстрируют эффективные стратегии поиска, основанные на пространственных ориентирах и рабочей памяти. Нейрофизиологические исследования выявили клетки места в гиппокампе, кодирующие пространственную информацию.

Эмоциональные способности крыс включают эмпатию и альтруистическое поведение. В экспериментах крысы освобождали попавших в ловушку сородичей, даже когда это требовало отказа от пищевого вознаграждения. Подобное поведение указывает на наличие примитивных форм морального поведения.

Геномные исследования

Секвенирование генома норвежской крысы открыло новые возможности для генетических исследований. Создание специализированных лабораторных линий, включая крыс Вистар, способствовало стандартизации экспериментальных условий и повышению воспроизводимости результатов.

Геном крысы содержит приблизительно 2,75 миллиарда пар оснований и около 25 тысяч генов, что сопоставимо с человеческим геномом. Сравнительный анализ выявил высокую степень синтении между геномами крысы, мыши и человека, что обосновывает использование грызунов в качестве модельных организмов.

Создание нокаутных линий крыс стало возможным благодаря развитию технологий редактирования генома CRISPR/Cas9. В настоящее время получены сотни линий с целенаправленными мутациями в генах, связанных с различными заболеваниями человека. Эти модели используются для изучения патогенеза и тестирования терапевтических подходов.

Эпигенетические исследования на крысах выявили роль модификаций ДНК и гистонов в регуляции экспрессии генов в ответ на факторы среды. Особый интерес представляют трансгенерационные эпигенетические эффекты, когда воздействия на родительское поколение влияют на фенотип потомства.

Поведенческие эксперименты

Аудиальные предпочтения изучались в контролируемых условиях: крысята, подвергавшиеся воздействию произведений Моцарта, впоследствии отдавали  предпочтение классической музыке. Исследования болевой чувствительности выявили ультразвуковые вокализации, напоминающие смех, с активацией соответствующих нейронов в соматосенсорной коре.

Музыкальные предпочтения крыс оказались более сложными, чем первоначально предполагалось. Дальнейшие исследования показали, что крысы способны различать мелодические паттерны, ритмические структуры и даже гармонические последовательности. Эти способности связаны с особенностями организации слуховой коры, имеющими много общего с человеческим мозгом.

Социальное обучение у крыс происходит через наблюдение, имитацию и культурную передачу навыков. Молодые особи перенимают пищевые предпочтения, способы решения задач и избегания опасностей от старших членов группы. Формируются локальные «культурные традиции», различающиеся между популяциями.

Игровое поведение крыс включает элементы, сходные с человеческой игрой: социальное взаимодействие, исследование объектов и физическую активность. Депривация игрового поведения в молодом возрасте приводит к нарушениям социального развития и повышенной агрессивности во взрослом состоянии.

Медицинские модели

Анатомическое сходство аорты крыс с человеческой делает их ценными моделями для кардиоваскулярных исследований, включая изучение врождённых аномалий. Структура гортани используется в экспериментах по токсикологии и трансплантологии.

Модели заболеваний человека на этих млекопитающих охватывают широкий спектр патологий: сердечно-сосудистые заболевания, диабет, артериальная гипертензия, инсульт, болезнь Альцгеймера и различные формы рака. Спонтанно гипертензивные крысы (SHR) служат классической моделью эссенциальной гипертензии. Крысы Цукера используются для изучения метаболического синдрома и ожирения.

Нейробиологические исследования на грызунах внесли фундаментальный вклад в понимание работы мозга. Открытие «клеток места» в гиппокампе, нейронов направления головы и клеток сетки революционизировало представления о нейронных механизмах пространственной навигации. Эти открытия были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 2014 году.

Фармакологические исследования на крысах составляют основу доклинических испытаний новых лекарственных препаратов. Сходство метаболических путей и фармакокинетики у крыс и человека позволяет экстраполировать результаты экспериментов на клиническую практику.

Коричневая крыса

Культурно-символические репрезентации

Архетипические образы в традиционных культурах

Европейская культурная традиция ассоциирует крыс с деструкцией, разрушением и смертью, что связано с их ролью в распространении эпидемий. Восточные культуры демонстрируют противоположную оценку: в китайской традиции крыса символизирует процветание и открывает двенадцатилетний зодиакальный цикл. Индуистская мифология представляет крысу как ездовое животное Ганеши.

Средневековая европейская культура сформировала негативные ассоциации с крысами из-за эпидемий чумы XIV–XVII веков. «Чёрная смерть» унесла треть населения Европы, и крысы воспринимались как предвестники бедствий. Христианская символика использовала образ крысы для олицетворения греха и дьявольского влияния.

Противоположная традиция развивалась в культурах Дальнего Востока. В китайской мифологии крыса заняла первое место в зодиакальном календаре благодаря хитрости, что отражает позитивную оценку этих качеств. Японская культура также ценила крысу как символ удачи и процветания.

Литература

• Павлинов И. Я. Систематика современных млекопитающих / И. Я. Павлинов. — М.: Из-во Московского Ун-та, 2003. — С. 297.
• Aplin K. P. et al. Multiple Geographic Origins of Commensalism and Complex Dispersal History of Black Rats // PLoS One. — 2011. — № 6 (11).
• Lashley K. S. Brain mechanisms and intelligence: A quantitative study of injuries to the brain / K. S. Lashley. — Chicago: University of Chicago Press, 1929. — С. 186.
• Thorndike R. L. Organization of behavior in the albino rat // Genetic Psychology Monographs. — 1935. — С. 70.

Ссылки

• «Суперкрысы» против человечества // Взгляд. – 2006.
• Вездесущая, везде живущая // Вокруг света. – 1979. – № 9 (2468).