Ужасные подземные существа способны превращаться в растения (Голые землекопы)

Международной группой ученых было установлено, что голые землекопы обладают способностью превращаться в растения в процессе выживания в таких условиях, которые являются смертельными для большинства других животных. Ученые попытались определить, каким образом эти странные млекопитающие, больше напоминающие насекомых, меняют свой метаболизм и выдерживают среду, лишенную кислорода.

Голые землекопы – это животные, обитающие в Африке, в определенной степени напоминают насекомых, нежели млекопитающих. Точно так же, как у муравьев и пчел, для них характерно создание эусоциальных колоний, в которых имеются стерильные рабочие и плодовитая самка. Эти практически слепые и холоднокровные грызуны роют туннели под землей, которые в общей сложности достигают в длину нескольких километров. При помощи этих ходов соединяются жилые помещения, отхожие камеры и кладовые. Между собой эти животные общаются при помощи звуковых сигналов, причем их «язык» значительно богаче, чему остальных видов грызунов.

Многим известно о том, что голые землекопы не болеют онкологическими заболеваниями. Но на самом деле это не так: раковые опухоли у них образуются, однако это происходит очень редко. Впервые рак у этих грызунов обнаружили американские ученые в прошлом году – они сообщили о нескольких случаях заболевания, которые были зафиксированы в Вашингтоне в Национальном зоопарке, а также в Иллинойсе в Брукфилдском зоопарке. Благодаря этому ученые получили информацию, что эти животные не защищены на сто процентов от канцерогенеза, хотя существует мнение, что именно из-за того, что грызунов содержали в неволе, у них развились опасные новообразования.

Некоторые исследователи говорят о том, что у голых землекопов невосприимчивость к раку обусловлена образом их жизни. Данные грызуны живут в среде, в которое содержание кислорода относительно низкое (всего 2-9 процентов), в то время как человек дышит воздухом, для кислорода в котором достигает 21 процента. Такая среда каким-то образом должна активизировать антираковую защиту, хотя данная гипотеза пока не нашла своего подтверждения.

В то же время гипоксия, при которой живут эти грызуны, имеет отношение к еще одному необычному свойству голых землекопов. Кожа их нечувствительна к капсаицину (жгучему веществу, содержащемуся в перце) и кислоте. Ученые попытались объяснить, зачем нужна такая адаптация грызунам, которые почти всю жизнь проводят под землей, практически не выбираясь на поверхность. В подземных туннелях происходит накопление углекислого газа. Когда он растворяется в воде, образуется угольная кислота, способная вызывать жжение у грызунов на влажных слизистых. Для того, чтобы чувствовать себя достаточно комфортно в подобных условиях, у голых землекопов в определенной степени теряется болевая чувствительность.

Грызуны способны выдерживать высокие концентрации углекислого газа на протяжении длительного времени. Они не реагируют никак, если внутри норы уровень углекислоты вырастает до 7-10 процентов: не делают никаких попыток уйти в те места, где кислорода больше. Более того, у них нет никаких признаков ацидоза тканей и гипервентиляции легких. Даже в том случае, если концентрация углекислого газа достигает 80 процентов, они способны существовать в таких условиях в течение пяти часов.

Специалисты задались вопросом, каким образом эти животные выживают в подземных норах, где так мало кислорода. Как оказалось, голые землекопы похожи не только на насекомых, но и на растения. В среде, где наблюдается дефицит О2, грызуны меняют свой метаболизм и начинают анаэробно расщеплять фруктозу. Благодаря данному процессу выделяется достаточно энергии, которая необходима для клеток мозга и которая предотвращает гибель этих клеток.

В рамках эксперимента ученые посадили грызунов в атмосферные камеры, воссоздав условия гипоксии. Доля кислорода составляла всего пять процентов. Голые землекопы чувствовали себя хорошо на протяжении пяти часов, в то время как обычные мыши погибли приблизительно через 15 минут. Однако на этом исследователи не остановились. Они удалили весь кислород из камер, в результате чего мыши погибли менее, чем за минуту. Землекопы через полминуты потеряли сознание, однако не оставляли попыток дышать на протяжении нескольких минут. В конечном итоге дыхание прекратилось, однако, как только их перенесли в комнатные условия, грызуны оживали и не подавали никаких признаков тог, что у них поврежден мозг. Таким образом, голые землекопы оставались в живых даже после 18-минутного пребывания в среде, полностью лишенной кислорода.

Учеными было установлено, что в условиях длительной гипоксии в кровь этих животных поступает достаточно большое количество сахарозы и фруктозы. При помощи молекулярных насосов, которые ранее обнаруживались исключительно в кишечнике млекопитающих, углеводы поступают в клетки мозга. Метаболизация фруктозы осуществляет посредством гликолиза, который протекает с участием глюкозы в обычных условиях.

В то же время использовать глюкозу невозможно в силу того, что один из этапов гликолиза требует наличия активного фермента, который называется фосфофруктокиназой-1. Деятельность этого фермента сильно зависит от энергетического состояния клетки, которое без кислорода резко ухудшается. В конечном итоге процесс гликолиза останавливается, и клетка больше не может производить энергию, которая необходима для осуществления жизнедеятельности. Благодаря фруктозе этот барьер можно обойти.При этом происходит образование лактата или молочной кислоты, благодаря чему возобновляется производство энергии, хоть и в небольших количествах.

Как отмечают исследователи, подобная способность менять свой метаболизм для выживания в экстремально тяжелых условиях, характерна для растений, но никак не для млекопитающих.

Исследователи надеются на то, что сделанное ими открытие даст возможность разработать новые методики предотвращения повреждений тканей сердца при гипоксии, которая связана с ишемической болезнью сердца.

Инфо  http://tainy.net

Образ жизни голого землекопа. Слева — Жилище (система подземных туннелей и камер). Рисунок Логан Парсонс для журнала The Scientist, шкала и аннотация — согласно The Scientist. Справа — Обед в неволе.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.

6 − 2 =