В Северной Америке приближается весна, и ученые тихо взволнованы. Маленькие карликовые лемуры просыпаются после месяцев спячки - впервые эти пушистые толстохвостые животные впали в долгую спячку в неволе.
Новое исследование, в ходе которого были воссозданы сезонные условия, чтобы увести в спячку карликовых Толстохвостых лемуров (лат. Cheirogaleus medius) в неволе, как это делают их дикие сородичи на западе Мадагаскара, предполагает, что эти животные могут вернуться к своему дикому образу спячки после десятилетий разведения в неволе.
«Мы смогли достаточно хорошо воспроизвести их дикие условия, чтобы заставить их воспроизвести свои естественные модели [гибернации]», - сказала Эрин Эмке, биолог приматов из Центра лемуров Университет Дьюка, где проводилось исследование.
Результаты исследования должны не только помочь улучшить уход за карликовыми лемурами в неволе, но и дать ученым новые способы изучения биологических уловок, которые используют зимующие животные для выживания в экстремальных условиях окружающей среды.
Лемур в спячке. Поскольку карликовые лемуры генетически ближе подходят к людям, чем другие гибернаторы, такие как медведи и летучие мыши, исследователи говорят, что изучение их оцепенения может помочь людям безопасно войти и выйти из аналогичных состояний приторможения во время операции. Фото: Lydia Greene
Толстохвостые карликовые лемуры - мастера спячки, проводящие в спячке до семи месяцев каждый год в зависимости от условий. Это экстремальная тактика выживания, используемая многими млекопитающими на протяжении 250 миллионов лет.
Карликовые лемуры, которые используют жировые запасы в своих хвостах, чтобы пережить мадагаскарскую зиму, на самом деле являются нашими ближайшими родственниками приматов, впадающих в спячку. Чтобы сэкономить энергию в спячке, их пульс почти не меняется, температура их тела резко падает, а дыхание замедляется до такой степени, что ученые наблюдали, как у одного лемура в спячке проходило время в 21 минуту между вдохами.
Изучение животных, впадающих в спячку, - это больше, чем просто зависть для ученых, поскольку когда-нибудь это действительно может улучшить здоровье человека. Хотя пока это остается в сфере научной фантастики, исследователи изучают природу спячки, чтобы найти способы помочь людям выжить в дальних космических полетах, сделать операции более безопасными и, возможно, даже предотвратить болезни.
В этом исследовании группа исследователей наблюдала за восемью карликовыми лемурами, потомками нескольких диких животных, привезенных в Центр лемуров несколько десятилетий назад, в течение месячной искусственной зимы, чтобы увидеть, могут ли эти животные впадать в спячку, как их дикие собратья.
«Гибернация буквально заложена в их ДНК», - сказала биолог приматов из Университета Дьюка, Марина Бланко.
Тем не менее, несмотря на все усилия по уходу за содержащимися в неволе животными, они, как правило, ведут себя иначе, чем их дикие приятели, особенно когда дело доходит до спячки - то, что ученые знали уже довольно давно, и, скорее всего, связано с неестественными условиями в зоопарках с контролируемым климатом и изобилием еды.
Исследования показали, что, например, карликовые лемуры в неволе впадают в гораздо более короткие приступы неглубокой спячки, называемые оцепенением (состояние пониженной физиологической активности, обычно из-за пониженной температуры тела и скорости метаболизма), чем дикие лемуры, причем эти энергосберегающие сны редко длятся дольше 24 часов в неволе.
Толстохвостый лемур - это первый из известных представителей отряда приматов, способный впадать в спячку. С ноября по март, они нагуливают жир, который запасается у них в первую очередь в хвосте. В засушливом периоде (с апреля по октябрь) они впадают в зимнюю спячку. Для этого они часто используют пустоты в стволах, пустоты под разрушающимися стволами, или другие убежища. В течение этого времени они живут от резервов в хвосте, при этом их вес может сокращаться почти на половину. Температура тела содержится в течение этого времени не на стабильном уровне, а приспосабливается к наружной температуре и может колебаться в пределах от 10 до 40 °C. Фото: Frank Vassen
Является ли это временным нарушением режима спячки или это происходит потому, что лемуры в неволе утратили физиологическую способность впадать в спячку, все еще остается загадкой.
Исследователи показали, что карликовые лемуры действительно способны выдерживать месячную спячку в неволе, подтверждая идею о том, что спячка у этих животных биологически запрограммирована и может быть реактивирована при правильных условиях.
Перед бункеровкой животных снабдили радиопередатчиками для измерения частоты сердечных сокращений и температуры кожи и поместили в уютные вольеры с регулируемой температурой и деревянными ящиками, имитирующими дупла деревьев.
Исследователи постепенно настраивали свет, чтобы он соответствовал коротким зимним часам на Мадагаскаре, повернули шкалу термостата на 10 градусов по Цельсию и ограничили корм для животных, а затем наблюдали и ждали.
С октября по февраль лемуры проводили почти три четверти своего времени в замедленном метаболизме: свернувшись клубочком, прохладные на ощупь, почти не двигаясь и почти не дыша до 11 дней подряд, не проявляя особого интереса к пище.
Примечательно, что до этого лишь в нескольких исследованиях экспериментировали с ограничением употребления пищи животными, находящимися в неволе, хотя спячка - это крайне энергосберегающая стратегия, которую животные используют, чтобы выжить, когда еды становится мало.
«Тот факт, что самцы кормились большее количество раз, чаще уходили в короткие приступы оцепенения и оставались в оцепенении меньше часов в целом, чем самки (хотя размер выборки слишком мал, чтобы делать окончательные выводы), предполагает, что кормление могло в определенной степени повлиять на динамику оцепенения», - написали исследователи в своей методической статье.
Исследователи сообщают, что лемуры, пробуждающиеся от многомесячного сна, выглядят здоровыми, при этом частота сердечных сокращений животных возвращается с 8 ударов в минуту до примерно 200 ударов в минуту, а вместе с ними и их аппетиты.
Поскольку животные хорошо поправляются, исследователи планируют дополнительные исследования в преддверии зимы следующего года, поскольку долгоживущие лемуры также могут скрывать секреты хорошего старения.
«До сих пор, если вы хотели изучить спячку у этих приматов, вам нужно было отправиться на Мадагаскар, чтобы найти их на месте деяния», - сказал Бланко. «Теперь мы можем изучать спячку здесь [в неволе] и проводить более тщательное наблюдение».
Статья об исследовании была опубликована в журнале Scientific Reports.
Источник: Scienc Alert
