Землеройки уменьшают мозг на зиму, чтобы выжить без жировых запасов

Землеройки — одни из самых прожорливых млекопитающих на планете. При весе всего в несколько граммов они почти не накапливают жир, а их метаболизм настолько быстр, что без еды они могут погибнуть в течение нескольких часов. Особенно тяжело им приходится зимой, когда пища становится дефицитной, а организм требует всё больше энергии для поддержания температуры тела.

В отличие от многих других мелких млекопитающих, землеройки не впадают в полноценную спячку и не мигрируют в теплые края. Вместо этого они применяют стратегию, которую ученые называют «феномен Деханеля»: осенью их тело уменьшается, а весной восстанавливается. Ранее было известно, что у некоторых видов уменьшаются внутренние органы и позвоночник, но как именно меняется череп, оставалось загадкой.

Как меняется череп землероек в течение года

Исследователи из Японии изучили 136 черепов когтистых бурозубок, собранных на острове Хоккайдо с 1948 по 1988 год. Они провели 16 измерений и сравнили формы черепов разных животных, учитывая пол, возраст и время гибели. Оказалось, что у особей, погибших с января по апрель, высота мозговой коробки примерно на 12% меньше, чем у молодых животных из августа и сентября. После зимы этот показатель снова увеличивался.

При этом морда менялась в противоположную сторону: зимой ее костная часть была выше на 7% и шире на 6% по сравнению с летним периодом. После завершения зимовки ширина морды возвращалась к прежним значениям. Таким образом, мозговая коробка сплющивалась, а носовая часть черепа одновременно разрасталась. Такое разнонаправленное изменение разных отделов черепа — редкость в природе.

Зачем землеройкам увеличенный нос

Пока ученые не могут точно сказать, зачем землеройкам нужна более крупная морда зимой. Одна из гипотез связана с дыханием: более просторная носовая полость может содержать больше кровеносных сосудов, что улучшает согревание вдыхаемого воздуха до того, как он достигнет легких. Другая гипотеза предполагает, что увеличенный нос помогает лучше находить дождевых червей и других беспозвоночных под снегом и в почве. Возможно также, что массивная морда усиливает укус, необходимый для пережевывания жесткой зимней пищи.

Эти предположения требуют дальнейших проверок. Но уже сейчас ясно: землеройки демонстрируют удивительный пример физиологической адаптации, который позволяет им выживать в суровых условиях. Ученые отмечают, что это открытие помогает лучше понять, как животные приспосабливаются к сезонным изменениям окружающей среды и какие механизмы лежат в основе регенерации тканей.

Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society B.