Небольшое животное способно уменьшать свой мозг: ученые выяснили, как

Ученые заявили о том, что им удалось понять, как евразийская бурозубка (Sorex araneus) уменьшает размеры своего мозга и других частей тела. Исследователи из США, Германии и Дании выявили ряд генов, ответственных за это явление, сообщает Science Alert.

Такие животные, как медведи, наращивают ъ жировую прослойку и замедляют метаболизм в преддверии зимы. Это позволяет им выжить в месяцы без доступа к пище. Но евразийская бурозубка живет всего год и не впадает в спячку. Чтобы выжить в темные и холодные дни, она уменьшает объемы своих органов, которые потребляют энергию.

ВАС ЗАИНТЕРЕСУЕТ

Ученые обнаружили ископаемое «инопланетное растение», не похожее ни на что другое

В следствие процесса, известного как феномен Денеля, существо весом от пяти до 12 граммов может сбросить до 18% своего веса при понижении температуры. Это очень большое сокращение, которое включает и потерю примерно четверти массы мозга. Весной же животное возвращает утраченные гены.

Теперь ученые заявили о том, что смогли найти гены, ответственные за этот процесс. Более того, им удалось обнаружить связи с генетическими изменениями у людей, которые страдают болезнью Альцгеймера и другими заболеваниями.

Год назад та же команда ученых перечислила ряд метаболических сдвигов в печени, коре головного мозга и гиппокампе этой землеройки, которые сопровождают сезонное усыхание. По мнению исследователей, они могут иметь значение для лечения неврологических заболеваний у людей.

В ходе нового исследования ученые стремились лучше понять эволюцию синдрома Денеля, сравнивая экспрессию генов в гипоталамусе землеройки с экспрессией генов у 15 других видов млекопитающих.

Гипоталамус играет важную роль в регуляции метаболизма у животных, поэтому изменения его активности в ответ на сезонные сдвиги в организме стали главным объектом для изучения. Используя существующие наборы данных, группа идентифицировала сотни генов, которые были как активизированы у землероек, так и имели соответствующие версии, экспрессированные в мозге ряда других млекопитающих, включая других землероек, грызунов и приматов.

«Мы создали уникальный набор данных, с помощью которого мы смогли сравнить гипоталамус землеройки в зависимости от сезона и вида. Мы обнаружили набор генов, которые меняются в зависимости от сезона и участвуют в регуляции энергетического гомеостаза, а также гены, которые регулируют гибель клеток, которые, как мы предполагаем, могут быть связаны с уменьшением размера мозга», — заявил один из ведущих ученых исследования, эволюционный биолог Уильям Томас из Университета Стоуни-Брук в США.

Гены землеройки, которые меняют экспрессию в зависимости от сезона, включают несколько генов, регулирующих кальциевую сигнализацию в барьере между кровеносной системой и мозгом, что указывает на адаптации, которые открывают каналы в гипоталамус и усиливают способность этой области быстро реагировать на изменения окружающей среды.

Последовательность, которая выделялась при сравнении регуляции генов осенью и весной, была BCL2L1, последовательность, которая, как полагают, играет роль в управлении разрушением отдельных клеток.

Сравнивая регулируемые последовательности с аналогичными генами у разных видов млекопитающих, команда выделила пять генов, которые они теперь считают важными в эволюции феномена Денеля у землеройки. Среди них был ген, который перерабатывает мембранные белки, другой, который опосредует функции синаптических мембран в нервных клетках, и один, связанный с ожирением и болезнью Альцгеймера у людей.

Ученые обнаружили на Майорке старейшую известную окаменелость горгонопсии, возраст которой составляет 270-280 миллионов лет. Это саблезубый хищник, обнаружение которого может изменить представления об эволюционной линии, которая ведет к млекопитающим.