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.
Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

Вчера, 13:57
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили, что крупный торговый центр на севере Франции построен на месте некрополя IV века.

Вчера, 12:13
Сергей Васильев

Экзопланета Gliese 367b вращается крайне близко к своей звезде, делая полный оборот за несколько земных дней: из-за тесного соседства она потеряла легкие оболочки, и большую часть ее занимает плотное ядро.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

Позавчера, 13:36
Василий Парфенов

Вопрос активности венерианских вулканов занимает планетологов давно. Если они до сих пор извергаются или делали это недавно по геологическим меркам, то недра второй планеты от Солнца по-прежнему активны. Однако получить достоверные данные подтверждающие или опровергающие активность вулканов на Венере до сих пор не получалось. Зато недавно ученые получили еще одно пусть и косвенное, но вполне надежное свидетельство «бурной жизни» геологических формирований на «сестре Земли».

3 декабря
Алиса Гаджиева

У погибшего почти 70 миллионов лет назад хищника была трудная жизнь: помимо обычного набора проблем, таких как схватки с сородичами, он страдал от зубной боли.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

3 декабря
Сергей Васильев

Биологи обнаружили, что обширные скопления пластика позволяют прибрежным животным осваивать открытое море, прежде для них недоступное, и распространяться по всем уголкам океана.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

[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: