Голые землекопы могут дышать как растения — Naked Science
21.04.2017
Редакция

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, 14:06
Мария Азарова

Член Северо-Западной организации Федерации космонавтики России Александр Хохлов рассказал о проблемах, сопровождающих модуль «Наука» на пути к МКС, и объяснил, почему на долгожданную стыковку будет всего одна попытка.

Позавчера, 15:26
Василий Парфенов

Компания Microsoft несколько лет назад намеревалась не изменять номер своей основной операционной системы для компьютеров — «десятка» должна была остаться с нами надолго. Однако очередное крупное обновление, по мнению маркетологов, очевидно, оказалось достойно новой цифры в названии ОС. Windows 11 принесет пользователям не только новые функции, улучшения безопасности и быстродействия, а также измененный дизайн, но и лишится некоторых привычных элементов. Хотя если кто-то и расстроится из-за этого, то скучать будет лишь по парочке из них.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

27 июля
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: