Землеройки — одни из самых прожорливых млекопитающих относительно собственного размера. Они весят несколько граммов, почти не запасают жир и вынуждены постоянно искать пищу из-за чрезвычайно быстрого обмена веществ. Особенно остро проблема такого существования встает зимой. Эти зверьки не впадают в полноценную спячку и не могут уйти в более теплые районы.
В середине прошлого века ученые выяснили, что у некоторых представителей схожих видов осенью снижается масса тела, становятся меньше внутренние органы и даже позвоночник. Весной большинство структур снова увеличивается. Причем это нельзя назвать просто похудением из-за дефицита еды. Организм перестраивает кости, нервную ткань и внутренние органы. Остается неясно, за счет чего происходит такое сокращение массы тела.
Ученые из Японии выяснили, каким образом меняется череп землеройки зимой. Они изучили 136 черепов когтистых бурозубок, собранных на острове Хоккайдо с 1948 по 1988 год. В этой коллекции были как молодые животные, погибшие в раннем возрасте в разные месяцы года и те, кто прожил долгую жизнь. Результаты научной работы опубликовал журнал Proceedings of the Royal Society B.
Ученые выполнили 16 измерений и сравнили форму черепов разных животных. При анализе учитывали пол, возраст и месяц гибели животного. У бурозубок, погибших с января по апрель, высота мозговой коробки оказалась примерно на 12% меньше, чем у молодых животных, собранных в августе и сентябре. После зимы она снова увеличивалась.
Морда землероек менялась в противоположную сторону. Зимой ее костная часть была примерно на семь процентов выше и на шесть процентов шире, чем летом. После зимовки ширина снова уменьшалась. То есть мозговая коробка сплющивалась, а носовая часть черепа одновременно разрасталась. Почему землеройке нужен более крупный нос зимой — не установлено. Одна из гипотез связана с дыханием: просторная носовая полость способна вместить более развитую сеть кровеносных сосудов и лучше согревать морозный воздух до его попадания в дыхательные пути.
Другая гипотеза заключается в том, что увеличенная носовая область может помогать находить дождевых червей и другую добычу под снегом и в почве. Также исследователи высказали предположение, что более массивная морда могла бы усиливать укус, поскольку зимой животным приходится переходить на жесткую пищу. Однако пока ни одна из гипотез не подтверждена.
Феномен, когда разные части одного черепа способны одновременно меняться в противоположных направлениях, считается очень редким. Пока мозг и защищающая его часть черепа сокращаются ради экономии энергии, морда может увеличиваться, чтобы сохранить необходимые для выживания функции.