Вчені розкрили секрет ховрахів, які можуть прожити без води понад 6 місяців і не відчувають спраги

Протягом шести-восьми місяців кожного року ховрахи не залишають своїх невеликих підземних барлогів. Вчені з’ясували, як вони перечікують холодну пору в сплячці, не потребуючи жодних запасів їжі та води.

Відео дня

Відповідно до результатів дослідження, у ховрахів у цей період ті ділянки мозку, які беруть участь у викликанні спраги, сильно пригнічуються. Це відбувається навіть у проміжні періоди, коли гризуни виявляються активними. У поєднанні з попередніми висновками тієї ж лабораторної групи, нове дослідження надає ясності щодо екстремальної стратегії ссавців для перебування під землею так довго, пише Pop Sci.

Вода потрібна для кровообігу, функціонування клітин, видалення відходів, регулювання температури тіла тощо. Але для білки з коричневою шерстю, яка намагається вижити взимку, бажання покинути барліг і шукати воду, може стати смертним вироком – голодні хижаки, що нишпорять поверхнею світу, становлять найбільший ризик.

Таким чином, усунення спраги стає неінтуїтивним способом залишитися в живих, навіть якщо білки відчайдушно потребують напою.

Попередні дослідження старшої авторки та професорки клітинної та молекулярної фізіології та нейронаук Єльського університету Олени Грачової та її колег, виявили, що ховрахи, які перебувають у сплячці, зберігають у своїй крові концентрацію іонів, таких як сіль, на постійному рівні. Такі гормони, як окситоцин і вазопресин, сприяють накопиченню води та діють як антидіуретики, перешкоджаючи сечовипусканню. Ділянка мозку, відповідальна за вироблення цих гормонів, залишається високоактивною під час сплячки, попри низьку температуру тіла білки.

Проте цього фізіологічного механізму недостатньо, щоб повністю пояснити відсутність спраги. Інші сигнали, що викликають спрагу, як-от гормони, пов’язані зі стресом нирок і низьким об’ємом крові, все ще циркулюють по тілах ссавців, які, за всіма стандартними мірками, мали б вимагати рідини. Однак, згідно з новим дослідженням, навіть коли гризуни активні під час сплячки та їм пропонують воду, вони уникають її.

Режим глибокого сну – це не звичайний сон, це щось зовсім інше. Тижнями поспіль ховрахи, які перебувають у сплячці, значно знижують свій метаболізм і майже завмирають. Температура їхнього тіла різко падає від 2 до 4 градусів за Цельсієм, і вони перебувають у своєрідному фізіологічному стані, який називається заціпенінням.

Протягом місяців сплячки ці 2-3-тижневі періоди заціпеніння чергуються з одно-дводенними нападами збудження. Коли білки активізуються, температура їхнього тіла підіймається до норми. Але все одно вони не виходять з нори, не їдять і не п’ють.

Щоб визначити, чому ховрахи не відчувають спраги або не шукають води під час цих нападів збудження, науковці провели низку поведінкових і молекулярних експериментів. Вони пропонували ссавцям, що перебувають у сплячці, воду або фізіологічний розчин у періоди пробудження в середині сплячки. І виявили, що тварин цікавить концентрований розчин солі, але не вода. Це вказувало на те, що вони відчували деякі внутрішні сигнали свого позбавленого стану та потенційно прагнули солі як способу збільшити об’єм крові без зниження рівня іонів.

Науковці порівнюють цей досвід зі спортсменами.

"Якщо ви сильно зневоднені, вам не варто пити звичайну воду, оскільки це може розбавити критичні іони у вашому тілі нижче безпечного рівня. Ссавці, що перебувають у сплячці, здається, також не жадали води", – говорить Мадлен Джанкінс, провідний автор дослідження та дослідник нейробіології в Єльському університеті.

Але вчені кажуть, що питань ще поки що більше ніж відповідей. Ховрахи – маловивчені, модельні організми. Дослідники поки не змогли провести такі тести, як активація або гальмування окремих нейронів, щоб побачити, як це може змінити поведінку. "Ми працюємо над цим, і я думаю, що через два-три роки ми зможемо використовувати подібні інструменти", – сказала вчена.

Крім того, сплячка погано вивчена на молекулярному та клітинному рівнях. Було проведено багато досліджень поведінки, але мало роботи щодо детального вивчення внутрішніх функцій ссавців, які перебувають у сплячці, особливо щодо їх потреби у воді.

"Я вважаю, що ми перші, хто поглянув на спрагу під час сплячки з фізіологічного погляду", – прокоментувала Грачова.

Вивчення сплячки дійсно має широкий потенціал застосування, якщо вчені зможуть зрозуміти, як застосувати досвід ховрахів до людей. Це може покращити трансплантацію або операції на відкритому серці, які ґрунтуються на тимчасовій індукованій гіпотермії пацієнтів. Як правило, такі процедури обмежені часом і можливостями, оскільки люди можуть безпечно перебувати в стані гіпотермії лише протягом коротких нападів.

"Якщо ми зможемо збільшити це вікно з двох до п’яти годин, це може допомогти врятувати багато життів", – пояснила вчена.

Раніше OBOZ.UA розповідав, що вчені вперше дослідили слух китів і були шоковані результатом. Як сприймають світ одні з найрозумніших тварин на Землі.

Тільки перевірена інформація у нас у Telegram-каналі OBOZ.UA та Viber. Не ведіться на фейки!