Смерть трубкозубов от голода и холода объяснили глобальным потеплением
Трубкозубы оказались неспособными быстро подстраиваться под изменяющиеся из-за глобального потепления условия своих местообитаний. Это приводит к сокращению их численности, которое может отрицательно повлиять на экосистему Африки. К такому выводу пришли авторы исследования, опубликованного в журнале Biology Letters.
Трубкозубы населяют весь африканский континент к югу от Сахары, избегая слишком засушливых пустынь. Они способны жить в полузасушливых местообитаниях, но выживание зависит от продолжительности засух и температуры воздуха. Из-за изменений климата во многих местах, которые населяют трубкозубы, в последнее время становится жарче и суше, поэтому им приходится поглощать больше воды, а количество пригодных для проживания мест сокращается. К тому же, в новых климатических условиях этим животным приходится менять свою активность и пищевое поведение. Обычно они ведут ночной образ жизни и занимаются тем, что роют землю, выискивая термитов и муравьев. Находясь в поиске, они выкапывают большие норы, которые могут затем стать пристанищем для других видов. Влажность почвы, в которой обитают муравьи и термиты, влияет на активность, размножение и выживаемость этих насекомых, что, в свою очередь, также может повлиять на популяцию трубкозубов.
Чтобы проверить, как изменяется активность и некоторые физиологические показатели трубкозубов, авторы исследования зимой 2012 года имплантировали биочипы шести трубкозубам, обитавшим в пустыне Калахари. Датчики измеряли температуру тела и активность животного. На протяжении особо сухого и жаркого лета, ученые обнаружили, что пять из шести наблюдаемых трубкозубов погибли. Также они нашли погибшими еще одиннадцать животных, не принимавших участия в эксперименте. Согласно полученным с датчиков данным, причиной смерти был не солнечный удар или обезвоживание – ученые подозревают, что гибель животных связана с голоданием и отрицательным энергетическим балансом.
После того, как биочипы были имплантированы, на протяжении зимы и весны температура тела трубкозубов оставалась постоянной, в пределах 35-37 градусов Цельсия. Она начала колебаться с наступлением лета и особенно низкая наблюдалась ночью. Перед гибелью животного она составляла 25 градусов. Другим последствием жаркого лета стало то, что активность трубкозубов сменилась с ночной на дневную. Поэтому они стали недоедать, так как рассинхронизовались с основным источником питания, который в это время прятался от засухи. Таким образом ученые показали, что у трубкозубов нет особенной физиологической пластичности, позволяющей выжить при изменении климата.
Авторы работы считают, что результаты исследования не сулят ничего хорошего для будущего трубкозубов. Если места, которые сейчас они населяют, станут высыхать, из-за потепления и изменения климата, то эти животные не смогут там больше обитать. А если численность станет намного меньше или они исчезнут вовсе, то это сильно повлияет на стабильность африканских экосистем. К примеру, такое уже наблюдалось в Австралии.
Стоит отметить, что это не первый раз, когда глобальное потепление угрожает животным. В 2016 году было зафиксировано первое вымирание вида животных в результате глобального потепления — им стала рифовая мозаичнохвостая крыса (Melomys rubicola).
Эффективнее всего себя показала композиция «We Will Rock You»
Швейцарские ученые внедрили механочувствительные рецепторы в клетки, способные высвобождать инсулин, и они стали реагировать на звуковые волны: ионные каналы впускали положительно заряженные ионы кальция, что заставляло содержащийся в них инсулин сливаться с мембраной и высвобождаться наружу. Эффективнее всего этот процесс происходил под песню «We Will Rock You» группы Queen: у мышей, которым вживили эти клетки, после прослушивания песни заметно снизился уровень глюкозы в крови. Эксперимент описан в журнале The Lancet Diabetes & Endocrinology. Слуховые косточки преобразуют акустические волны звука в механические колебания, которые активируют механочувствительные ионные каналы в волосковых клетках. Вход ионов в клетку приводит к деполяризации мембраны и созданию потенциала действия. Подобные механочувствительные ионные каналы распространены повсеместно у всех организмов, в том числе бактерий, что может быть использовано для генной терапии различных заболеваний: встраивание подобных рецепторов и их активация могли бы менять потенциал действия клетки и, как следствие, ее активность или даже функцию. Однако системная доставка низкомолекулярных триггерных соединений затруднена из-за их иммуногенных эффектов, а физические триггеры, такие как свет, ультразвук, магнитные поля, радиоволны, электричество и температура, не всегда удобны в практическом применении. Ученые из Швейцарской высшей технической школы Цюриха под руководством Мартина Фуссенеггера (Martin Fussenegger) создали стабильные трансгенные клональные линии клеток, способные высвобождать инсулин, которые конститутивно экспрессируют механочувствительные рецепторы Piezo1 млекопитающих или бактериальные механочувствительные рецепторы MscL. Уровень звука в 60 децибел при частоте 50 Герц, который находится в пределах безопасного диапазона для человеческого уха, эффективно активировал эти рецепторы, что приводило к индукции высвобождения инсулина. Визуализация MscL-положительных и MscL-отрицательных клеток показала значительно более высокие уровни внутриклеточного кальция в первой популяции клеток, что означает массовый вход кальция в клетку при активации механорецепторов. Затем ученые проверили влияние различных жанров музыкальных произведений на высвобождение инсулина. Выяснилось, что популярная музыка с низкими басами и саундтреки к фильмам вызывали максимальное выделение инсулина, в то время как реакция на классическую музыку и гитарную музыку была более разнообразной и зависела от композиции. Песня «We Will Rock You» группы Queen высвобождала почти 70 процентов инсулина в течение пяти минут. В эксперименте на мышах с диабетом и трансгенными клетками эта песня приводила к выработке достаточного количества инсулина, чтобы быстро снизить колебания гликемии во время тестов на толерантность к глюкозе. На втором месте по эффективности оказался саундтрек к фильму «Мстители». Клетки активировались только в том случае, если звуковые волны непосредственно воздействовали на кожу над местом имплантации не менее 15 минут Речь, наушники, низколетящие самолеты, газонокосилки, пожарные машины и гудки не приводили к нежелательной секреции инсулина при восприятии с разных расстояний и направлений. Таким образом, эти клетки защищены от незапланированного выброса инсулина. Ученые считают, что эту разработку можно рассматривать как потенциально реальную замену уколам инсулина для людей с диабетом. Ранее мы рассказывали, что введение инсулина в нос помогло людям с деменцией улучшить их когнитивную функцию.