Согласно результатам генетического исследования, внутренние часы медведей гризли продолжают тикать и во время спячки. Это свидетельствует о том, что циркадные ритмы играют важную роль в метаболизме многих живых существ, включая человека. Генетическое исследование, проведенное под руководством Университета штата Вашингтон, подтвердило данные наблюдений о том, что выработка энергии у медведей продолжает нарастать и снижаться по суточному графику, даже если они дремлют в течение нескольких месяцев, не принимая пищи. Исследователи также обнаружили, что во время спячки амплитуда выработки энергии притупляется, то есть диапазон максимумов и минимумов уменьшается. Пик также приходился на более позднее время суток в период спячки, чем в активный сезон, но суточные колебания все равно сохранялись.
Другие исследования показали, что циркадные ритмы — 24-часовые физические циклы, характерные для большинства живых животных на Земле, — связаны с метаболическим здоровьем. У людей серьезные нарушения этих циклов, например, при работе в ночную смену, связаны с такими метаболическими проблемами, как увеличение веса и более высокая распространенность диабета. В некотором смысле медведи — это экстремальные вахтовики, которые впадают в спячку на целых шесть месяцев. Исследователи, подобные команде Янсена, пытаются выяснить, каким образом медведи, на первый взгляд нездоровые, набирают избыточный вес, затем остаются без пищи и не двигаются в течение нескольких месяцев — и все это без таких пагубных последствий, как потеря костной массы или такие заболевания, как диабет. В отличие от грызунов, впадающих в спячку, которые находятся практически в коматозном состоянии, медведи в период спячки периодически двигаются. Наблюдая за медведями гризли в Центре медведей ВГУ, ученые обнаружили, что эти движения подчиняются циркадному ритму, причем днем они более активны, чем ночью. В настоящем исследовании ученые попытались выяснить, выражен ли этот циркадный ритм на клеточном уровне. Они взяли образцы клеток у шести медведей в периоды активности и спячки, затем культивировали эти клетки для проведения ряда генетических анализов. Для имитации спячки исследователи изучили клетки при типичной для медведей пониженной температуре тела во время спячки — около 34 градусов Цельсия (93,2 градуса по Фаренгейту) и сравнили ее с температурой 37 градусов Цельсия (98,6 градуса по Фаренгейту) во время активного сезона. Они обнаружили, что в клетках медведя, находящегося в спячке, ритмично экспрессируются тысячи генов. Это выражалось в ритмах энергии через повышение и понижение выработки аденозинтрифосфата, или АТФ, — клеточного источника энергии организма. В условиях спячки АТФ по-прежнему вырабатывался в суточном режиме, но амплитуда его выработки была притуплена, пики и долины уменьшились. Кроме того, в условиях спячки точка наибольшего производства АТФ смещается на более позднее время суток, чем в условиях активного сезона. Поддержание циркадного ритма требует определенных затрат энергии. Исследователи полагают, что некоторое изменение этого ритма во время спячки может позволить медведям получать определенную энергетическую выгоду от суточного цикла без особых затрат, что, вероятно, поможет им выжить, оставаясь без пищи в течение нескольких месяцев.
16.11.2023 |
Биосфера
Горные деревья спасаются от потепления, сползая и поднимаясь по склонам | |
Деревья в бразильском Атлантическом лесу ... |
Казанские ученые заявили, что адаптивность молочного скота важнее генетики | |
Исследователи из Казанского государственн... |
Учёные предлагают контролировать москитов с помощью генетической селекции | |
Исследователи из Virginia Tech нашли новы... |
Scientific Reports: Экологичное лечение спасает яйца кальмаров от паразита | |
Выращивать кальмаров в аквакультуре пытаю... |
Animal Behaviour: Собаки лучше свиней реагируют на звуки человека | |
Способность собак чувствовать боль человека мо... |
PRSBBS: Несколько видов муравьев выработали одинаковые отношения с деревьями | |
Муравьи известны своим сложным социальным пове... |
Студенты СевГУ предложили способ найти сбежавшую собаку при помощи спутника | |
Студенты второго курса Института радиоэлектрон... |
Scientific Reports: Кошки до того похожи на людей, что помогут лечить ожирение | |
Домашние кошки могут помочь в изучении ож... |
Палеонтологи: в Калининградской области росли пальмы, секвойи и дубы | |
Калининградская область — регион с&... |
Ученые СПбГУ: Бактериальные споры способны пережить падение из космоса | |
Математики Санкт-Петербургского государственно... |
Учёные БФУ участвовали в изучении миграций морских позвоночных в позднем мелу | |
Учёные Балтийского университета имени Канта вм... |
Animal Biotelemetry: Меховые метки улучшат технологию слежения за медведями | |
Благодаря новым приборам для отслеживания... |
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось | |
Международная группа исследователей под р... |
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта | |
Учёные из Дании и США впервые в... |
Геоботаники СПбГУ бьют тревогу: азиатские дубы угрожают флоре Абхазии | |
Ученые из Санкт-Петербурга выяснили, что&... |
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель | |
Многие владельцы кошек сталкиваются с тем... |
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках | |
Как движутся частицы в турбулентных жидко... |
Останется ли магний снотворным для кузнечиков в результате потепления? | |
Соединения магния — распространенны... |
Увидеть живьем — большая удача: натуралист снял в Казани скрытное насекомое | |
В последние дни апреля во время лесн... |
FCOSC: Изменение среды объясняет геномные вариации африканской лесной лягушки | |
Даже широко распространенные виды могут оказат... |
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь | |
Группа ученых из Университета Нагоя, Япон... |
PNAS: Огненные муравьи вдохновили на создание идеального адаптивного материала | |
Огненные муравьи создают плоты, чтобы пережить... |
Nature: Орангутан первым среди животных лечился припаркой из целебных трав | |
Орангутан с острова Суматра удивил ученых... |
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться | |
В результате климатического кризиса глобальное... |
Низкоинтенсивный выпас лучше для биоразнообразия, но не для землепользователей | |
Выпас как домашних, так и диких... |
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне | |
Наше тело состоит из триллионов различных... |
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному | |
Исследователь из Мельбурнского университе... |
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали | |
Болтливые белки, очаровательные нутрии и ... |
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад | |
По мнению исследовательской группы под ру... |
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет | |
Микросателлиты — ценный инструмент ... |