Как бурозубка «теряет мозги»⁠⁠

А вы знали, что обыкновенная бурозубка зимой уменьшает свой мозг на 20-25% процентов, а весной отращивает обратно? Мало того – уменьшается у неё не только масса нервной ткани, но и вся черепная коробка!

Если бы такое случилось с нами, мы бы этого не пережили, а бурозубке всё нипочём. На самом деле, десятиграммовая малышка «теряет» на зиму не только мозги: на этот период у неё уменьшаются и размеры других «энергозатратных» частей тела, вроде сердца и дыхательных мышц.

Дело в том, что из-за сумасшедшего маленькового метаболизма бурозубке, чтобы выжить, нужно съедать за день в 2-3 раза больше собственного веса. Летом пищи предостаточно, и в хоботок-молотилку летят всяческие беспозвоночные, мелкие амфибии, геккончики и даже грызуны ещё меньшего, чем она сама, размера. Но как ей быть зимой?

Под снегом куда труднее добыть себе такое количество пищи, а значит нужно как-то снижать энергозатраты. Звери покрупнее впадают в спячку, но бурозубка этого позволить себе не может, вот и решила на время избавиться от «излишков» ума и сердечности мозга и миокарда.

Учёные, кстати, заметили эту бурозубковую способность довольно давно и даже нарекли её в 1949 феноменом Денеля в честь польского зоолога, впервые описавшего это явление. Однако все исследования в то время проводились на мёртвых бурозубках, так что убедительной достоверностью там и не пахло.

И вот в 2014-2015 группа специалистов из Германии и Дании снова обратилась к этому вопросу. Начали они с того, что отловили 12 бурозубок и стали отслеживать все интересующие их параметры. В течение года каждый месяц зверькам делали рентген, замеряли высоту, длину и вес черепа, а также взвешивали звериков целиком. Результатом этого стало полное подтверждение гипотезы Денеля.

Оставалось только объяснить, какие механизмы управляют этой удивительной потерей мозгов. Для этого учёные обратили внимание на гипоталамус – отдел промежуточного мозга, который участвует в регуляции метаболизма, терморегуляции и отвечает за все сезонные изменения в организме животного. Команда проанализировала сезонную экспрессию генов в гипоталамусе бурозубок и сравнила её с экспрессией генов у 15 других видов млекопитающих.

В результате специалисты обнаружили совокупность специфических генов, которые меняют активность в зависимости от сезона. Эти гены участвуют в регуляции энергетического обмена и управляют процессами программируемой гибели клеток. Клетки мозга и других уменьшающихся органов бурозубок действительно отмирают на зиму, а весной утраченные ткани восстанавливаются – однако не полностью, а до размеров, необходимых для размножения, ведь живут бурозубки всего два года. Ну всё продумано природой!

Приглашаю вас также на свой телеграм-канал Записки учителя биологии – там ещё больше интересного о живой природе.