Исследование показывает, как саламандры используют регенерацию конечностей для адаптации к изменению климата

Исследователи из Университета Клемсона впервые показали, что саламандры Plethodon metcalfi, обитающие в южной части Аппалачских гор, используют температуру, а не влажность, как ключевой сигнал для предвосхищения изменений в окружающей среде. Важно, что саламандры используют свою уникальную способность к регенерации для минимизации воздействия высоких температур.

Ключевые выводы:

  • Термический сигнал: Саламандры "предвидят" риск высыхания, ориентируясь на температуру. Влажность влияет на скорость дегидратации, но является менее надежным сигналом.
  • Физиологический механизм: При повышении температуры саламандры способны разрушать и заново воссоздавать сети кровеносных сосудов в коже. Этот процесс регрессии и регенерации капиллярных сетей помогает регулировать потерю воды.
  • Связь с регенерацией: Температурно-зависимая регенерация кровеносных сосудов указывает на связь между способностью контролировать потерю влаги и уникальной способностью саламандр к регенерации конечностей. Это может служить моделью для регенеративной медицины.

Методология:

  1. Было собрано около 150 саламандр в горах Северной Каролины.
  2. После акклиматизации животные были разделены на четыре группы, подвергавшиеся различным комбинациям температуры и влажности, имитирующим текущие и будущие климатические условия.
  3. В ходе многонедельного эксперимента измерялись скорость высыхания животных, потребление кислорода и рассчитывался дефицит давления паров (VPD).
  4. Проведен анализ экспрессии генов в образцах кожи для понимания физиологических изменений на клеточном уровне.

Значение и дальнейшие исследования:

  • Результаты, опубликованные в Nature Communications, могут иметь значение для понимания адаптации других животных и растений.
  • Планируются эксперименты на разных высотах для определения максимальной температуры, которую саламандры готовы добровольно переносить.
  • Цель — понять генетическую адаптируемость животных к будущим климатическим изменениям и способны ли они эволюционно успевать за скоростью этих изменений.

Исследование продолжает более раннюю работу 2018 года, показавшую адаптивность горных саламандр к меняющейся среде.