Мерзнут ли животные во время спячки?
Оказалось, их нервная система особым образом блокирует сигналы низкой температуры, позволяя организму не тратить лишнюю энергию.
Кажется очевидным, что зимой всем должно быть холодно. Однако медведи, летучие мыши, суслики и змеи спокойно переживают морозы, не замерзая насмерть. Учёные долгое время не могли понять механизм, который позволяет им это делать.
Согласно новому исследованию, животные в спячке просто не чувствуют зимний холод так, как люди или другие незимоспящие виды. «Если вы поместите нейроны мыши или человека на холод, они начнут работать… как сумасшедшие», — объясняет старший автор работы Елена Грачева, нейрофизиолог из Йельской школы медицины (США). Но когда её команда изучила реакции тринадцатиполосных сусликов и сирийских хомячков, оказалось, что активность в канале TRPM8, отвечающем за восприятие холода, у них была крайне низкой.
Эксперимент с выбором температуры
В ходе лабораторного опыта учёные предложили сусликам, хомякам и обычным мышам выбрать одну из двух платформ: тёплую (около 30 °C) или холодную (температура которой могла опускаться до 0 °C).
Хотя зимоспящие зверьки в целом предпочитали тёплую площадку, они периодически наступали и на холодную, не проявляя признаков дискомфорта. Мыши же реагировали совершенно иначе.
«Они трогали её одной лапой, как будто говоря: „О-о-о, не хочу туда идти, слишком холодно“», — рассказывает Грачева.
Однажды прикоснувшись к холодной поверхности, мыши больше к ней не возвращались.
В чём же секрет устойчивости к холоду?
Изначально исследователи предположили, что у впадающих в спячку животных просто меньше нервных клеток, чувствительных к холоду. Однако вскрытие показало, что количество таких клеток у сусликов и хомяков примерно такое же, как и у других грызунов. Разница была в их чувствительности — она оказалась сильно снижена.
Чтобы пережить зиму или нехватку пищи, организм животных замедляет все процессы: снижается температура тела, частота сердцебиения и дыхания. Поэтому логично, что в ходе эволюции у них выработались и особые нейронные механизмы, помогающие игнорировать холод и экономить энергию.
Как отмечает Брайан Барнс, директор Института Арктической биологии при Аляскинском университете в Фейрбэнксе, открытая потеря чувствительности интересна и с другой точки зрения.
«Ощущение холода — один из способов, с помощью которых животные понимают, что наступило время для спячки», — поясняет он.
Таким образом, изменение в работе нервной системы — это не просто защита, а часть сложной программы сезонной адаптации.