Naukowcy ujawnili sekret świstaków, które mogą żyć bez wody przez ponad 6 miesięcy i nie odczuwają pragnienia

Przez sześć do ośmiu miesięcy każdego roku susły nie opuszczają swoich małych podziemnych nor. Naukowcy odkryli, w jaki sposób przeczekują one zimną pogodę w stanie hibernacji, nie potrzebując żadnych zapasów żywności ani wody.

Według badań, w tym okresie części mózgu zaangażowane w wywoływanie pragnienia są silnie stłumione u świstaków. Dzieje się tak nawet w okresach pośrednich, gdy gryzonie są aktywne. W połączeniu z wcześniejszymi odkryciami tego samego zespołu laboratoryjnego, nowe badanie zapewnia jasność co do ekstremalnej strategii ssaków, aby pozostać pod ziemią przez tak długi czas, pisze Pop Sci.

Woda jest potrzebna do krążenia, funkcjonowania komórek, usuwania odpadów, regulacji temperatury ciała i nie tylko. Jednak dla wiewiórki o brązowym futrze, próbującej przetrwać zimę, chęć opuszczenia legowiska i poszukiwania wody może być wyrokiem śmierci - największe zagrożenie stanowią głodne drapieżniki grasujące na powierzchni.

W ten sposób eliminacja pragnienia staje się sprzecznym z intuicją sposobem na utrzymanie się przy życiu, nawet jeśli wiewiórki desperacko potrzebują się napić.

Poprzednie badania przeprowadzone przez starszego autora i profesora fizjologii komórkowej i molekularnej oraz neuronauki na Uniwersytecie Yale, Elenę Grachevę i jej współpracowników, wykazały, że hibernujące świstaki utrzymują stężenie jonów, takich jak sól, we krwi na stałym poziomie. Hormony takie jak oksytocyna i wazopresyna sprzyjają magazynowaniu wody i działają antydiuretycznie, zapobiegając oddawaniu moczu. Obszar mózgu odpowiedzialny za produkcję tych hormonów pozostaje bardzo aktywny podczas hibernacji, pomimo niskiej temperatury ciała wiewiórki.

Jednak ten fizjologiczny mechanizm nie wystarcza, aby w pełni wyjaśnić brak pragnienia. Inne sygnały wywołujące pragnienie, takie jak hormony związane ze stresem nerek i niską objętością krwi, nadal krążą w ciałach ssaków, które według wszystkich standardowych miar powinny być spragnione. Jednak według nowego badania, nawet gdy gryzonie są aktywne podczas hibernacji i oferują wodę, unikają jej.

Hibernacja nie jest normalnym snem, to coś zupełnie innego. Przez wiele tygodni hibernujące świstaki znacznie zmniejszają swój metabolizm i prawie zamarzają. Temperatura ich ciała gwałtownie spada z 2 do 4 stopni Celsjusza, a one same znajdują się w stanie fizjologicznym zwanym letargiem.

W miesiącach hibernacji te 2-3 tygodniowe okresy letargu przeplatają się z jedno- lub dwudniowymi okresami podniecenia. Kiedy wiewiórki stają się aktywne, temperatura ich ciała wzrasta do normy. Ale nadal nie wychodzą z nory, nie jedzą i nie piją.

Aby ustalić, dlaczego świstaki nie odczuwają pragnienia ani nie szukają wody podczas tych napadów podniecenia, naukowcy przeprowadzili serię eksperymentów behawioralnych i molekularnych. Zaoferowali hibernującym ssakom wodę lub sól fizjologiczną w okresach przebudzenia w środku hibernacji. Okazało się, że zwierzęta były zainteresowane stężonym roztworem soli, ale nie wodą. Wskazywało to, że wyczuwały one pewne wewnętrzne sygnały swojego stanu pozbawienia i potencjalnie łaknęły soli jako sposobu na zwiększenie objętości krwi bez obniżania poziomu jonów.

Naukowcy porównują to doświadczenie do sportowców.

"Jeśli jesteś poważnie odwodniony, nie powinieneś pić zwykłej wody, ponieważ może ona rozcieńczyć krytyczne jony w organizmie poniżej bezpiecznego poziomu. Hibernujące ssaki również nie wydawały się być spragnione wody" - mówi Madeleine Junkins, główna autorka badania i badaczka neuronauki na Uniwersytecie Yale.

Ale naukowcy twierdzą, że wciąż jest więcej pytań niż odpowiedzi. Świstaki są słabo poznanymi organizmami modelowymi. Naukowcy nie byli jeszcze w stanie przeprowadzić testów, takich jak aktywacja lub hamowanie poszczególnych neuronów, aby zobaczyć, jak może to zmienić zachowanie. "Pracujemy nad tym i myślę, że za dwa lub trzy lata będziemy mogli korzystać z takich narzędzi" - powiedział naukowiec.

Ponadto hibernacja jest słabo poznana na poziomie molekularnym i komórkowym. Przeprowadzono wiele badań behawioralnych, ale niewiele prac nad szczegółowym badaniem wewnętrznych funkcji hibernujących ssaków, zwłaszcza ich zapotrzebowania na wodę.

"Wierzę, że jako pierwsi przyjrzeliśmy się pragnieniu podczas hibernacji z perspektywy fizjologicznej" - skomentowała Gracheva.

Badanie hibernacji ma szeroki potencjał zastosowania, jeśli naukowcy będą w stanie dowiedzieć się, jak zastosować doświadczenia świstaków u ludzi. Mogłoby to usprawnić przeszczepy lub operacje na otwartym sercu, które polegają na tymczasowym wywołaniu hipotermii u pacjentów. Zazwyczaj takie procedury są ograniczone w czasie i możliwościach, ponieważ ludzie mogą być bezpiecznie poddawani hipotermii tylko przez krótkie okresy.

"Jeśli uda nam się zwiększyć to okno z dwóch do pięciu godzin, może to pomóc uratować wiele istnień ludzkich" - wyjaśnił naukowiec.

Znajdź tylko zweryfikowane informacje na kanale OBOZ.UA Telegram i Viber. Nie daj się nabrać na podróbki!