Дослідники назвали тварину, здатну зменшувати власний мозок

Максим Петрук

Джерело: online.ua

Міжнародна група дослідників зі США, Данії та Німеччини підтвердила унікальну здатність євразійської землерийки зменшувати не тільку масу свого тіла, а й об'єм мозку.

Головні тези:

євразійська землерийка має унікальну здатність зменшувати не лише масу тіла, а й об'єм мозку для виживання в холодну пору року.
вчені виявили гени, відповідальні за цей феномен, які можуть бути корисні для розуміння та лікування неврологічних захворювань у людей, включаючи хворобу Альцгеймера.
науковці змогли встановити, що землерийки мають п'ять важливих генів, які регулюють зменшення об'єму мозку під час зимового періоду.
стратегія життя землерийок ("живи швидко, помирай молодим") може стати корисним прикладом для розуміння процесів в живому організмі.

Що відомо про унікальну здатність євразійської землерийки зменшувати власний мозок

Зазначається, що тварина використовує унікальну здібність для того, аби переживати холодну пору року.

Зокрема, землерийка зменшує об’єм власних внутрішніх органів для зменшення витрат енергії та збереження невеликих запасів упродовж зимового періоду.

Ця незвичайна стратегія виживання отримала назву "феномен Денеля" на честь польського зоолога Августа Денеля.

Євразійські землерийки здатні зменшувати власний мозок і внутрішні органи — Євразійська землерийка

Завдяки унікальній здатності євразійські землерийки, вага яких і без того складає від 5 до 12 грамів, здатні втрачати до 18% від власної ваги із настанням холодів.

При цьому понад чверть цього скорочення припадає саме на мозок.

Однак вже навесні тварини відновлюють втрачену вагу та об’єми.

Наразі науковці зі США, Данії та Німеччини виявили гени, які відповідають за це унікальне явище. Окрім цього було також встановлено спільні риси з генетичними змінами в людей, які страждають на низку захворювань, серед яких хвороба Альцгеймера.

Дослідники перерахували низку метаболічних зрушень у печінці, корі головного мозку та гіпокампі землерийки, які супроводжують сезонне скорочення, і які, на їхню думку, можуть мати значення для лікування неврологічних захворювань у людей.

У рамках широкого дослідження науковці хотіли краще зрозуміти еволюцію феномену Денеля і порівнювали експресію генів у гіпоталамусі землерийки з експресією генів у 15 інших видів ссавців з різних рядів.

Гіпоталамус відіграє дуже значну роль у метаболічних процесах у тварин, змінюючи активність у відповідь на сезонні зрушення.

За допомогою наявних баз даних науковці виявили сотні генів, які перебували у стані підвищенної регуляції у землерийок, маючи відповідні версії, що зазнають експресії у мозку ряду інших ссавців, включаючи інших землерийок, гризунів і приматів.

Ми створили унікальний набір даних, за допомогою якого змогли порівняти гіпоталамус землерийок у різні пори року та між різними видами. Ми виявили набір генів, які змінюються залежно від пори року і беруть участь у регулюванні енергетичного гомеостазу, а також генів, які регулюють загибель клітин, що, як ми припускаємо, може бути пов'язано зі зменшенням розміру мозку, — пояснює один з провідних авторів дослідження, біолог-еволюціоніст Вільям Томас з Університету Стоні Брук у США.

Які гени дозволяють землерийкам зменшувати свій мозок

Серед генів землерийки, експресія яких змінювалася залежно від пори року, було кілька, що регулюють кальцієву сигналізацію в бар'єрі між кровоносною системою і мозком, натякаючи на адаптації, які відкривають канали до гіпоталамуса і підвищують здатність цієї ділянки швидко реагувати на зміни навколишнього середовища.

Врешті команда визначила п'ять генів, які вони тепер вважають важливими в еволюції феномену Денеля у землерийок.

Серед них:

Ген, який переробляє мембранні білки.
Ген, що опосередковує функції мембран синапсів у нервових клітинах.
Ген, пов'язаний з ожирінням і хворобою Альцгеймера у людей.

Враховуючи підхід землерийки до життя за принципом "живи швидко, помирай молодим", оскільки тварина живе лише рік, жертвування нейронами заради збереження батареї, що швидко розряджається, швидше за все, окупиться.

Для людини, яка зазвичай проживає не одне десятиліття, ця стратегія обійдеться занадто дорого.

Подальше вивчення здатності землерийки навмисно зменшувати свій мозок може дати глибше розуміння діагностики та лікування когнітивних розладів у людей.