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
Science: Голодные бактерии берут своих жертв на абордаж | |
В мировом океане обитает множество бактерий, и... |
BMC Biology: Благодаря баркодированию ДНК открыты сотни новых видов | |
Земля — очень разнообразная планета... |
ES&E: Пингвины в Африке охотно размножаются в искусственных гнездах | |
Искусственные гнезда способствуют размножению ... |
SciRep: Нелетающие мотыльки стали моделями для создателей летающих дронов | |
Тутовый шелкопряд Bombyx mori — это... |
Vertebrate Zoology: На Мадагаскаре нашли пронзительно щебечущих лягушек | |
Исследователи обнаружили в тропических ле... |
Evolution & Development: В Австралии нашли одну из самых ранних форм жизни | |
В Южной Австралии есть горный хребет. Под ... |
РНФ показал светящиеся в темноте петунии на фестивале Наука 0+ | |
На выставке всероссийского фестиваля |
Nature Plants: Понимание роста растений важно для урожайности в любых условиях | |
У растений есть специальные зоны роста &m... |
Fetho: Стрекозы сохранили пятна для привлечения партнеров несмотря на жару | |
Температура определяет, где могут жить ви... |
NatComm: Выяснилось, как растения производят новую антистрессовую молекулу | |
Гены, которые помогают растениям расти в ... |
Medical and Veterinary Entomology: Насекомые помогут установить время гибели | |
Анализ насекомых на теле мёртвого носорог... |
PRSBS: Бактерии-симбионты помогут бороться с сельскохозяйственными вредителями | |
Многие насекомые имеют симбиотические бактерии... |
Proceedings of the Royal Society B: После стресса пчелы испытывают подавленность | |
Пчёл в состоянии стресса можно сравнить с... |
STE: Обработка собак от паразитов вредна для водной фауны | |
Многие владельцы собак понятия не имеют, ... |
Nature CC: Китовые акулы начнут чаще гибнуть под килем из-за потепления | |
В новом исследовании говорится, что из-за... |
Parasites & Vectors: Комары могут передать людям болезни от разных живых видов | |
Тигровый комар Aedes albopictus может широко р... |
Биологи МГУ рекомендуют проверять ввозимые растения на вирусы | |
Российские учёные впервые нашли умбра-подобный... |
PNAS: 800 млн лет назад на Земле было больше жизни, чем считается | |
800 млн лет назад, до образован... |
Science: Муравьи выращивали урожай задолго до появления человека | |
Когда люди начали выращивать сельскохозяйствен... |
Nature Plants: У флоры есть запасной план на случай генетического сбоя | |
Уход за садом — это тяжёл... |
Nature Sustainability: 1,7 млн гектаров устричных рифов уничтожили в Европе | |
Устрицы |
New Phytologist: Растения тоже потеют из-за жары | |
Стоматы — многие знают их как&... |
JAFC: Растения превратят в биофабрики спортивных добавок | |
Учёные разработали метод, который позволяет пр... |
Российские ученые первыми в мире подробно описали паразитических плоских червей | |
Учёные из Санкт-Петербургского университе... |
Не роют, а плывут: ученые выяснили, как двигаются новорожденные черепашки | |
Детеныши зеленых черепах не роют песок, а... |
PLoS Biology: Собачки лучше понимают медленно проговариваемые команды | |
Голос, которым люди обращаются к своим со... |
Frontiers in Veterinary Science: Новый тест покажет, сколько еще проживет собака | |
Инструмент, который помогает владельцам и ... |
PeerJ Life & Environment: Ленивцам Гоффмана грозит гибель из-за потепления | |
Исследование показало, что ленивцы в ... |
PeerJ Life & Environment: Замедленная реакция крякв приводит к авариям | |
В журнале PeerJ Life & Environment вышла с... |
Nature Climate Change: Водоросли процветают по мере потепления океана | |
В части потеплевшего океана процветает невидим... |