21.04.2017
Редакция Naked Science

Голые землекопы могут дышать как растения

Маленькие колониальные грызуны, обитающие в разветвленных норах и практически никогда не выходящие на поверхность, обладают множеством необычных способностей. Очередной из них оказался уникальный для животных способ дыхания.

lead_960
©Wikipedia

При недостатке кислорода голые землекопы (Heterocephalus glabe) выживают, используя для метаболизма фруктозу. Понимание того, как животным удается этот маневр, может серьезно помочь в лечении пациентов, страдающих от недостатка кислорода при сердечных приступах и инсультах. Международная группа ученых из США, Европы и Южной Африки, сделавшая открытие, сообщила о нем сегодня на страницах журнала Science.

 

«Это новое, но не последнее замечательное открытие из жизни голых землекопов — холоднокровных млекопитающих, которые живут на несколько десятилетий дольше, чем другие грызуны, очень редко болеют раком и не испытывают многих видов боли», — говорит один из лидеров команды профессор Томас Парк из Университета Иллинойса в Чикаго.

 

У людей, лабораторных мышей и всех других известных млекопитающих клетки головного мозга умирают, когда у них заканчивается кислород. Но у землекопов есть резервный способ выживания: их клетки мозга начинают «сжигать» фруктозу в анаэробном гликолизе, и этот процесс производит энергию, достаточную, чтобы дотянуть до лучших времен. Ранее считалось, что в живом мире этот вариант метаболизма доступен только растениям.

 

В новом исследовании биологи заставили голых землекопов продолжительное время находиться в атмосфере с пониженным содержанием кислорода. Надо сказать, что в дикой природе такое случается регулярно — колония землекопов это нора, практически лишенная сообщения с поверхностью и населенная несколькими десятками взрослых особей. Полная изоляция норы может продолжаться годами, при этом ее обитатели никогда и никуда не выходят. Содержание CO2 в норах часто достигает 7–10% при его содержании в атмосферном воздухе 0,03–0,04%. Логично поинтересоваться, как они эту ситуацию переживают и что им в этом помогает.

 

Профессор Парк рассказывает о голых землекопах и их необычных талантах.

 

Во время эксперимента исследователи обнаружили в крови землекопов большое количество фруктозы. И установили, что она всасывается в клетки мозга с помощью фруктозных помп GLUT5, которые у прочих млекопитающих встречаются лишь в клетках кишечника, ответственных за всасывание глюкозы и других моносахаридов.

 

При 80% углекислого газа в воздухе, что убьет человека за несколько минут, голые землекопы выживают в течение, по крайней мере, пяти часов. Они впадают в анабиоз, уменьшая двигательную активность и резко замедляя пульс и частоту дыхания, чтобы сохранить энергию. В этом состоянии они начинают использовать фруктозу, пока не появится кислород. Голый землекоп — единственное известное на сегодняшний день млекопитающее, использующее анабиоз при кислородном голодании.

 

«Голый землекоп просто перестроил некоторые из основных блоков метаболизма, чтобы сделать его сверхтолерантным к низкому содержанию кислорода», — отмечает Парк, изучающий этих странных животных уже 18 лет.

 

Голый землекоп — маленький роющий грызун, ведущий подземный образ жизни. Живет большими, сложно устроенными колониями-семьями, напоминающими колонии коллективных насекомых, вроде муравьев или ос. Помимо характерного внешнего вида выделяется огромной для грызунов продолжительностью жизни (более 32 лет при длине тела 8–10 см), невосприимчивостью к некоторым видам болевых раздражителей и холоднокровностью, почти не болеет раком и совсем не страдает от атеросклероза и деменции.   

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

Позавчера, 15:57
Илья Ведмеденко

В Сеть выложили новые изображения мощнейшего в истории Китая авианосца, который находится на заключительной стадии строительства. Кроме того, художник детально изобразил авиагруппу, состоящую из перспективных истребителей пятого поколения.

Сегодня, 12:28
Ольга Иванова

Международная группа ученых пришла к выводу, что употребление жирных кислот, содержащихся в орехах, семенах, сое и растительном масле, снижает риск смерти от всех причин, в том числе от сердечно-сосудистых заболеваний.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

12 октября
Елена Синицкая

Управление древностей Израиля обнародовало итоги раскопок огромного винодельческого комплекса. На нем в византийское и раннеисламское время делали виноградное вино, которым снабжали многие страны Средиземноморья.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

22 сентября
Илья Ведмеденко

Видео демонстрирует концепцию, известную как Rapid Dragon. Крылатые ракеты сбросили из самолетов C-17 и EC-130: предполагается, что это позволит повысить ударную мощь США.

24 сентября
Василий Парфенов

Недавно основанный стартап Success Rockets объявил о первых полноценных летных испытаниях своей суборбитальной ракеты Nebo 25. Запуск пройдет в ноябре, его цель — установить новый национальный рекорд по высоте полета среди частных компаний.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: