Одним з важливих розділів шкільної програми з біології є “Адаптації”. Різні організми мешкають у різних, подекуди вельми мінливих умовах, і існує чимало різноманітних морфологічних, фізіологічних та поведінкових адаптацій, що забезпечують їхнє виживання.

Важливою особливістю ссавців є гомойотермність (“теплокровність”) – здатність підтримувати метаболізм та високу температуру тіла навіть за низьких температур. Це дозволяє деяким з них заселяти місцевості, де зима сувора, та бути активними в холодні періоди. Адаптацій до існування в холодних місцевостях багато. Деякі з них направлені на уникнення зими – це може бути гібернація (“сплячка”) або ж міграція у “теплі краї”. Ті ж, хто не мандрує та зберігає активність, повинні мати механізми підтримання метаболізму на високому рівні.

Нещодавно опубліковані результати 13-річного дослідження чорногубих пискух (Ochotona curzoniae). Це зайцеподібні ссавці розміром до 25 см. Вони мешкають у горах Тібету та прилеглих місцевостях, а їхній ареал простягається вгору до висоти 5300 м. Територія існування цих пискух характеризується низьким рівнем опадів, низьким парціальним тиском кисню, а температура взимку може знижуватися до -30 °C.

Щоб виявити особливості адаптацій пискух до холодів, учені імплантували їм прилади для моніторингу температури тіла, а також фільмували переміщення. Виявилося, що ці тварини здатні знижувати у холодні періоди рівень обміну речовин. Зберігаючи ту ж вагу, взимку вони споживають на 30% менше енергії, ніж влітку. І це незважаючи на те, що температура менша в середньому на 25 °C. Така економія досягалася як зниженням температури тіла, так і меншою руховою активністю. Фізіологічно за це відповідають тироїдні гормони щитоподібної залози.

Цікаво, що фізична активність пискух була меншою у тих регіонах, де щільніша популяція їхнього головного конкурента за їжу – домашнього яка (Bos grunniens). Очікується, що два види повинні розселятися, зменшуючи конкуренцію. Виявилося, що причиною співмешкання є зимове “урізноманітнення” раціону пискух фекаліями яків. Це доведено як прямими спостереженнями, так і аналізом ДНК вмісту шлунків, а також більшою подібністю мікробіомів двох видів у холодну пору року. Така міжвидова копрофагія як механізм адаптації до холоду виявлена вперше.

А от типового для інших тварин осіннього набирання ваги та накопичення жирів у пискух не виявлено. І це розширяє наші уявлення про механізми адаптації ссавців, що є важливим для розуміння та прогнозування наслідків глобальних змін клімату.

Джерело: Speakman JR, Chi Q, Ołdakowski Ł, Fu H, Fletcher QE, Hambly C, Togo J, Liu X, Piertney SB, Wang X, Zhang L, Redman P, Wang L, Tang G, Li Y, Cui J, Thomson PJ, Wang Z, Glover P, Robertson OC, Zhang Y, Wang D. Surviving winter on the Qinghai-Tibetan Plateau: Pikas suppress energy demands and exploit yak feces to survive winter. Proc Natl Acad Sci U S A. 2021 Jul 27;118(30):e2100707118. doi: 10.1073/pnas.2100707118