О том, что обыкновенные землеройки или бурозубки (Sorex araneus) в преддверии зимы «теряют» мозги, было известно давно. Зимой черепная коробка животных уменьшается, а весной — опять подрастает. Немецкие биологи впервые исследовали этот феномен на живых бурозубках и выяснили, как колеблются размеры их черепа и вес в течение года. Исследование опубликовано в Current Biology.
Бурозубки — маленькие хищные зверьки, населяющие Северо-Западную и Центральную Европу и Сибирь. Они достигают в длину 5,5-8,2 сантиметров и весят до 12 граммов. Питаются они насекомыми, слизнями, пауками, мелкими амфибиями и грызунами. Чтобы выжить, землеройке нужно съедать за день в 2-3 раза больше собственного веса. Размножаются зверьки с апреля по сентябрь; в помете бывает по 4-7 детенышей, которые становятся самостоятельными через 22-25 дней. Но половозрелыми молодые бурозубки становятся только следующей весной. Продолжительность жизни зверьков — 14-18 месяцев.
В 1949 году польский зоолог Август Денель (August Dehnel) описал так называемый «феномен Денеля»: перед зимовкой черепная коробка землероек уменьшается, а весной снова вырастает. Другие жизненно важные органы, такие как сердце и легкие, зимой тоже уменьшаются. По-видимому, так землеройки могут пережить суровые зимы и недостаток пищи — эта стратегия заменяет им зимнюю спячку или миграцию. В среднем, по популяции бурозубок высота черепа уменьшается примерно на 17 процентов, а весной подрастает на 11 процентов. Но все эти измерения проводились на умерших зверьках. Авторы нового исследования решили отследить изменение размеров черепа и других органов на живых особях.
Между июнем 2014 и октябрем 2015 годов ученые поймали и исследовали 12 бурозубок. Каждый месяц животным делали анестезию, проводили рентгенографию и измеряли высоту, длину и вес черепа. Также исследователи взвешивали землероек и следили за изменениями параметров в течение года.
Оказалось, что перед зимовкой животные, в среднем, «уменьшали» размеры своей черепной коробки на 15 процентов, а весной «подращивали» ее на девять процентов. Кроме того, вес землероек уменьшался на 18 процентов, и резко возрастал весной — на 83 процента. Таким образом, авторы наблюдали феномен Денеля не только в мозге, но также в костях и в мягких тканях землероек.
Ранее исследователи показали, что миграция увеличивает крылья бабочек-монархов. Каждую осень миллионы данаид монархов мигрируют из Канады и с севера США в центральную Мексику. А некоторые популяции, живущие южнее, круглый год живут на одном месте. Оказалось, что у мигрирующих популяций верхние крылья крупнее, чем у оседлых.
Екатерина Русакова
Эти эффекты зависели от пола
Американские исследователи выяснили, что прием каннабидиола беременными мышами связан с нарушениями термической болевой чувствительности, способности к решению задач и возбудимости префронтальной коры мозга у их потомства, причем эти эффекты зависят от пола. Отчет о работе опубликован в журнале Molecular Psychiatry. В странах, где препараты конопли разрешены для медицинского или рекреационного применения, некоторые беременные женщины принимают каннабидиол (второй по количеству каннабиноид после тетрагидроканнабинола) в чистом виде или в составе медицинской марихуаны для борьбы с тошнотой, считая, что это безопасно. При этом каннабидиол, не обладающий психоактивными свойствами, проникает через гематоплацентарный барьер и связывается с многими рецепторами, принимающими участие в развитии мозга, в том числе серотониновыми 5-HT1A, термочувствительными ваниллоидными TRPV1 и калиевыми каналами Kv7. Возможные последствия этого для потомства остаются малоизученными. Чтобы разобраться в этом вопросе, сотрудники из Университета Колорадо под руководством Эмили Энн Бейтс (Emily Anne Bates) вводили внутрижелудочно мышам с пятого дня беременности (примерно конец первого триместра) до родов 50 миллиграмм каннабидиола (высокая доза) в подсолнечном масле на килограмм массы тела ежедневно. Животные из контрольной группы получали только подсолнечное масло. На продолжительность беременности, набор массы тела в течение нее, размер и пол помета прием препарата не влиял. Он и его метаболиты полностью вывелись из плазмы мышат на восьмой день от рождения. Подошвенный тест на аппарате Харгиривза в возрасте 11 недель показал, что после внутриутробного воздействия каннабидиола у потомства мужского, но не женского пола значительно (p = 4,99 × 10-8) понижен порог термической болевой чувствительности. При нокауте гена TRPV1 он не изменялся, а значит, эффект связан именно с этими рецепторами. По данным тестов с темно-светлой камерой и различными лабиринтами, прием каннабидиола во время беременности не влиял на уровень тревожности, компульсивность и пространственную память потомства. В экспериментах с клетками-головоломками выяснилось, что после такого воздействия самки, но не самцы медленнее (p = 0,02) справляются с решением задач, что, вероятно, связано с гиперактивацией 5-HT1A-рецепторов. Электрофизиологическое исследование в возрасте 14–21 дня показало, что у таких самок повышен (p = 0,00007) порог запуска потенциала действия (то есть снижена возбудимость) Kv7-положительных пирамидных нейронов слоя 2/3 префронтальной коры, отвечающей за обучение и исполнительные функции. Плотность, размеры и морфология дендритных шипиков этих клеток затронуты не были, однако амплитуда возбуждающих потенциалов, вызванных активацией глутаматных AMPA-рецепторов, оказалась существенно снижена (p = 0,0009). У самцов подобных изменений не наблюдалось. Полученные данные свидетельствуют о том, что ежедневный прием высоких доз каннабидиола на протяжении последних двух триместров беременности мышами вызывает изменения физиологии нейронов и развития нервной системы у потомства, что в дальнейшем проявляется сенсорными и поведенческими расстройствами, причем эти эффекты зависят от пола животных. Авторы работы намерены уточнить, как на них влияют доза препарата и его прием в отдельные периоды беременности. В 2022 году канадские исследователи сообщили, что около двух процентов их беременных соотечественниц употребляют марихуану, причем это коррелирует с повышенным риском преждевременных родов, низкой массы ребенка при рождении, недостаточным или избыточным весом для гестационного возраста, любых врожденных аномалий, кесарева сечения и гестационного диабета.