Выжить в экстремальных условиях: обнаружен млекопитающий, обитающий на высоте более 6700 метров (фото)
Жизнь на экстремальных высотах затруднена из-за низкого содержания кислорода, морозных температур, нехватки пищи и воды, а также гораздо более интенсивного солнечного излучения, чем на уровне моря. Однако исследователи обнаружили, что одно небольшое млекопитающее, обитающее в Андах, развило совокупность признаков, позволивших ему выжить там, где ученые ранее считали, что млекопитающие не могут жить.
Это животное — андская листоухая мышь (Phyllotis vaccarum) — было обнаружено в период с 2020 по 2023 годы на вершине вулкана Льюлайяко, расположенного на границе Аргентины и Чили, на высоте 6739 метров. Это на 500 метров выше предыдущего рекорда высоты обитания млекопитающих, который принадлежал великоухой пике (Ochotona macrotis), пишет IFLScience.
На такой высоте уровень кислорода составляет всего около 44 процентов от уровня на уровне моря. "Это было совершенно неожиданно. Мы полагали, что млекопитающие не могут выжить на таких высотах, но они там есть", — сказал Грэм Скотт, профессор кафедры биологии Университета Макмастера и соавтор исследования.
Чтобы понять, как мыши приспособились к этим условиям, исследователи проанализировали полные геномы 167 листоухих мышей, собранных на низких, средних и высоких высотах. Они также провели лабораторные эксперименты, воспроизводящие низкие температуры и условия с низким содержанием кислорода.
Мыши, обитающие на больших высотах, вырабатывали гораздо больше тепла, чем животные с более низких высот, и демонстрировали более высокую мышечную активность и большее количество бурого жира — особого типа жира, который генерирует тепло вместо накопления энергии.
Скотт пояснил: "Они больше похожи на марафонцев, чем на спринтеров. Их мышечные клетки насыщены митохондриями, что позволяет им поддерживать теплообразующую активность в течение более длительных периодов". Митохондрии — это небольшие структуры внутри клеток, которые преобразуют питательные вещества в энергию, помогая мышам оставаться активными, несмотря на разреженный воздух.
Исследование также выявило неожиданную особенность стратегии выживания этих животных. Вместо того чтобы полагаться преимущественно на изменения в транспорте кислорода, которые наблюдаются у многих других высокогорных млекопитающих, андская листоухая мышь развила другие генетические и физиологические изменения, улучшившие выработку энергии.
Исследователи также обнаружили изменения в генах, связанных с метаболизмом, которые позволяют мышам расщеплять токсичные соединения, содержащиеся в растениях. Эта способность помогла им выжить при ограниченных источниках пищи, таких как лишайники и, возможно, семена или насекомые, которые сильные ветры заносят на большие высоты. "Сначала мы сосредоточились на самых очевидных экологических вызовах, таких как низкое содержание кислорода и холод, но были и важные факторы, которых мы не ожидали, в частности то, как эти животные переваривают пищу", — сказал Скотт.
Результаты исследования показали, что выживание в одной из самых суровых сред на Земле зависело от совокупности нескольких биологических изменений, а не от одной единственной адаптации.
Как отметил Грант Макклелланд, ещё один соавтор исследования: "Иногда наши предположения о самых экстремальных средах обитания, в которых могут жить животные, можно подвергнуть сомнению. У эволюции есть большой простор для экспериментов".
Другие новости науки
- Археологи в Перу обнаружили ритуальные подношения возрастом 3800 лет в древнем городе Пенико. Это открытие предоставляет новые доказательства сохранения культурных традиций после упадка древнейших городов цивилизации Караль.
- Исследователи провели новый эксперимент, в ходе которого проверили, могут ли кошки помочь людям, попавшим в беду.