Как работают внутренние часы у сусликов во время спячки
Многие виды млекопитающих в холодном климате проводят зимние месяцы в оцепенении (торпоре) — состоянии пониженной физиологической активности, известном как спячка. В этот период многие функции организма, включая суточные (циркадные) часы, подавлены для экономии энергии. Роль этих часов в состоянии оцепенения в значительной степени неизвестна.
Доктор Кори Уильямс из Университета Аляски в Анкоридже изучает этот вопрос на примере арктического суслика. Эти животные впадают в глубокое оцепенение в зимних норах (гибернакулах), которые могут полностью промерзать. Температура их тела при этом может опускаться до -3°C.
Методы исследования:
- Полевые эксперименты: изучение связи между временем выхода из спячки и восстановлением температуры тела.
- Лабораторные эксперименты: оценка ритмичности сусликов при контролируемом световом режиме и условиях оцепенения.
Ключевые результаты:
- Во время зимней спячки температура тела сусликов низкая и не показывает признаков ритмичности.
- В лаборатории суслики, содержащиеся в постоянной темноте, все равно демонстрируют ритмы температуры тела после выхода из спячки, даже без световых сигналов.
- Это одни из первых данных, подтверждающих, что внутренние часы сусликов не активны в период оцепенения.
Неожиданное наблюдение:
Самцы сусликов заходят в норы за две недели до впадения в спячку и сохраняют ритмичность вплоть до начала оцепенения. Уильямс предполагает, что эти две недели могут быть связаны с созданием запасов пищи осенью, которые будут использованы весной после пробуждения, но до выхода из норы. Эта гипотеза еще требует проверки.
Значение исследования:
- Для биологии: впервые показано полное отсутствие ритмов в период оцепенения, что открывает путь для изучения других животных (например, медведей).
- Для медицины: изучение сусликов может помочь понять наши собственные ритмы. Многие проблемы здоровья человека (некоторые виды рака, сердечно-сосудистые заболевания) связаны с нарушением работы внутренних часов.
Исследование было представлено на ежегодном собрании Общества интегративной и сравнительной биологии (Society for Integrative and Comparative Biology) в 2015 году.