Pavėluotai jaunesni sony sūnūs neauga kaip anksti • Polina Loseva • Mokslo naujienos apie "Elementus" • Zoologija, etologija

Vėlyvas jaunas sode sodas auga ne taip anksti

Eliomys quercinus) "border = 0>

Pav. 1. Garden Dormouse (Eliomys quercinus) Šie maži (suaugę asmenys auga iki 10-15 cm, neatsižvelgiant į uodegą, kuri paprastai yra šiek tiek trumpesnė už kūną), graužikai yra dažni Europoje, ypač pietvakarių dalyje. "Sony" daugiausia veikia kreivoje ir naktį. Jie visaverčiai – jie maitina augaliniais maistu ir vabzdžiais, tačiau kartais jie gali valgyti ir kitų mažų graužikų ar paukščių jauniklių. Nuotraukos iš commons.wikimedia.org

Gyvūnai gali atsikratyti skirtingos energijos, kurią jie gauna iš maisto: taupyti išteklius ateityje arba išleisti augimui. Tačiau didžiausias galimas augimo tempas retai pasiekiamas ir tik nepalankiomis sąlygomis. Tai atsitinka su jauno sono sode iš antros pakopos: jie gimsta 2-3 mėnesius vėliau nei jų vyresni broliai ir seserys, ir jiems turėtų būti suteikta laiko pasivyti savo vystymąsi prieš prasidedant šaltu oru. Neseniai atliktame tyrime mokslininkai nustatė, kad jaunuolių gyvenimo būdas ir metabolizmas yra ypatingas: norint išgyventi, jie turi sutaupyti riebalų iki gimimo, o tada jie valgo ir miega daugiau.

Naujagimiai paprastai yra labiau pažeidžiami nei suaugusieji. Todėl jiems yra naudinga kuo greičiau augti. Tačiau dažniausiai jauni žmonės neauga kuo greičiau.Tai patvirtina toks eksperimentas: galite išmatuoti standartinį kontrolinės grupės augimo greitį ir laikinai išlaikyti eksperimentinę grupę esant stresinėms sąlygoms, pavyzdžiui, kai trūksta maisto. Pasirodo, kad iš karto, kai badaujanti grupė gaus galimybę pilnai valgyti, jos augimo tempai tuoj pat pasieks kontrolę.

Kyla klausimas: kodėl gyvūnai slopina savo augimą, jei yra naudinga augti kuo greičiau? Šiuo požiūriu yra įvairių svarstymų. Pirmasis yra praktiškas: kuo daugiau valgo gyvūnas, tuo daugiau laiko jis valdo maisto paieškai, tuo didesnė tikimybė, kad jį žiūri ir valgys plėstas. Dėl to žmonės gali įgyti pranašumą, kuris paslėps daugiau laiko ir todėl valgys mažesnius ir lėtai augs.

Antrasis svarstymas yra fiziologinis: greitas augimas dažnai sukelia neigiamą poveikį visam kūnui. Paukščių, žuvų ir žinduolių tyrimai parodė, kad paspartėjęs augimas gali sumažinti gyvenimą, mažinti vaisingumą ir silpninti kūną (pavyzdžiui, paukščių plunksnos tampa trapesnės; žr. NB Metcalfe, P. Monaghan, 2003 m. Augimas ir gyvenimo trukmė: perspektyvos nuo evoliucinė ekologija)

Šis faktas gali būti pateiktas keletu paaiškinimų.Viena vertus, jei gyvulys auga greičiau nei įprasta, tai gali būti dėl to, kad ankstyvoje vaikystėje gyvenimo sąlygos neleido augti (buvo šalta arba maisto nebuvo pakankamai). Tuo pačiu metu gali būti sukaupti ankstyvo vystymosi defektai, kurie tęsiasi visą gyvenimą. Galite įsivaizduoti, kad ląstelės buvo lėtai dalijamos ir nepakankamai formos. Tada kūnas pradeda pasivyti ir augti, bet kai kuriuose organuose (pvz., Nervų sistemoje) ląstelių dalijimas nebėra įmanomas. Tokiu atveju problema kyla ne dėl augimo, bet dėl ​​vyraujančių gyvenimo sąlygų. Tačiau, kita vertus, šie defektai neturėtų atsirasti normaliomis sąlygomis, kai organizmas bando greitai augti taip pat. Tačiau čia yra sugavimų. Kuo daugiau gyvūnų valgo, tuo daugiau jo ląstelių reikia išgauti energiją iš maisto. Tam reikia deguonies, ir šis elementas yra labai aktyvus ir gali sudaryti laisvus radikalus. Radikalai daro žalą kitoms ląstelių molekulėms, įskaitant DNR, ir oksidacinis stresas, o ląstelė nustoja dalijama. Ir sparčiai augant tokioms pažeistoms ir nedubliuojančioms ląstelėms tampa didesnis – tai yra paspartinto augimo atvirkštinė pusė.

Bet jaunam sony sodui kyla rizika. Į pietus nuo savo diapazono (Viduržemio jūros ir Pietų Europoje), pusryčiai turi laiko atnešti du palikuonis per vieną sezoną. Ji turi šiek tiek laiko: ji pabunda balandžio mėnesį ir užmiega spalio-lapkričio mėnesiais. Tuo pat metu nėštumas trunka apie mėnesį ir trunka apie mėnesį. Todėl pirmojo šiukšlių kibirėliai yra mažiausiai du mėnesius vyresni nei jaunesni broliai ir seserys. Eksperimentu, kurį nustatė mokslininkai iš Austrijos ir Prancūzijos, skirtumas buvo trys mėnesiai (pirmasis pakratai gegužės mėnesį, antrasis – rugpjūtį). Visa žiema ateina pagal grafiką. Galite, žinoma, atidėti žiemos miego pradžią, kad augtų ir "riebų riebalų", bet ne tris mėnesius. Tai reiškia, kad jaunesnis pakratas turi paspartinti savo vystymąsi. Mokslininkai patikrino, kokie mechanizmai padeda jaunesniam slenksčiui augti greičiau ir kokie trumpalaikiai padariniai paspartina augimą.

Organizmo augimo greitis priklauso nuo maisto ir sunaudotos energijos santykio. Kūnas gali išleisti energiją įvairiais būdais: įvairiomis veiklos rūšimis, augimu (ląstelių dalijimasis, biopolimerų sintezė) ar atsargomis riebalinio audinio forma.Pavėluotai suni jaunikliams reikia pasivyti savo vyresnius brolius vienu metu dviem būdais: kūno dydžiu ir riebalų atsargomis, kurių pakaktų išgyventi žiemą. Todėl jie turi sutaupyti kasdieninėje veikloje. Dėl šios priežasties "Sony" praleidžia dalį dienos (jie yra naktiniai gyvuliai), kuriam būdinga nejautra (dienos metu) – tirpimas, artimas žiemoti. Tuo pačiu metu jų temperatūra mažėja ir jų medžiagų apykaitos procesai sulėtėja, jie tampa beveik šalčio. Taigi, keičiant absorbuotos energijos santykį su sunaudota energija, "Sony" reguliuoja augimo tempą.

Tyrimo autoriai pastebėjo 4 veršelių grupių elgesį. Tarp jų buvo tiek anksti, tiek vėlai. Kiekviena iš šių grupių taip pat buvo padalinta į dvi dalis: kai kurios buvo visiškai maitinamos (ad libitum, kol nepasotinama), antrasis buvo atsitiktinai užgesęs (liko be maisto 24 valandas du kartus per savaitę, o atsitiktinai parinktos bado dienos). Tuo pačiu metu mokslininkai stebėjo įvairius Sūnaus Sūnaus fiziologinius parametrus: riebalų augimo ir kaupimosi greitį, dienos režimą, žiemos miego laiką ir išėjimą iš jo, vaisingumą kitame sezone. Čia yra tai, kas buvo rasta.

Vėlyvosios šuniukai gimė mažesni nei anksti, tačiau jie išaugo dvigubai greičiau ir per pastaruosius mėnesį sugavo su ankstyvaisiais (2 pav., Kairėje).Tuo pačiu metu vėlyvieji veršeliai gimė su didesniu masės riebalų kiekiu, tačiau tuo metu, kai jie įėjo į žiemos miegą, ankstyvieji buvo vis stores. Svarbu, kad šie parametrai nepriklausytų nuo dietos.

Pav. 2 Kairėje – jauno sono sodo kūno ilgio pasikeitimas laikui (čia ir sekančiose diagramose nurodomos vidutinės reikšmės pagal grupes); dešinėje – jų sunaudojama energija (MJ). Pavadinimai: EB – veršeliai iš ankstyvos pakratų (ankstyvos gimimo), LB – nuo vėlai gimę (vėlai), AL – pilna mityba (ad libitum); IF – periodinis badavimas (su pertraukomis pasninkuotas). Pirmųjų veršelių stebėjimas truko ilgiau, nes jie turėjo daugiau laiko iki žiemos miego. Vaizdas iš straipsnio diskusijoje eLife

Metabolizmo lygis buvo nustatytas deguonies suvartojimu. Visuose jaunikliuose jis palaipsniui sumažėjo, nes artėjo žiemos miego metu. Tuo pat metu vėlyvieji veršeliai buvo mažesni nei anksčiau, o alkanas buvo mažesni, negu maitinami dienomis. Skirtingų jauniklių energijos vartojimo strategija taip pat buvo skirtinga. "Sony" pirmosios pakratai padidino vartojimą palaipsniui, lėtai pasiekė maksimumą ir sumažino tik prieš žiemos miegą. "Sony" antrojo pakrato pradėjo valgyti daug, kai tik jie įgijo nepriklausomybę.Jie vis labiau valgė ir daug anksčiau pasiekė savo vyresniųjų brolių lygį (2 pav., Dešinėje).

Vėlyvosios šuniukai anksčiau (praėjus vienam mėnesiui nuo savarankiškumo) pradėjo kristi į stuporo būklę nei anksti (po dviejų mėnesių). Tuo pačiu metu jie greitai susitvarkė su vyresniaisiais broliais ir pralenkė juos vidutine trukme. Įdomu tai, kad dieta čia vaidino svarbų vaidmenį – mažiau maitina, vidutiniškai "miegojo", vis dažniau taupydama energiją (3 pav.).

Pav. 3 Dažnumas (kairėje), o vidutinis sono sode esančių sūkurių ilgis. Pavadinimai yra tokie patys, kaip ir fig. 2. Vaizdas iš aptariamo straipsnio eLife

Tuo pačiu metu, tiek ankstyvojo, tiek vėlyvojo vėlyvose, su žiemos miego metodu, kasdienės veiklos laikas sumažėjo. Tačiau vėlyvieji vaisiai išgelbėjo daugiau: jie veikė pusę laiko nei anksčiau (4 pav.).

Pav. 4 Eksperimento metu dalyvaujantis sodo dormio kasdieninis aktyvumas (minutėmis). Vaizdas iš straipsnio diskusijoje eLife

Gimstamumo tris mėnesius skirtumas negali būti visiškai kompensuotas, todėl vėlyvieji kūdikiai žiemojo beveik pusantro mėnesio po ankstyvųjų.Tačiau tuo pačiu metu jie turėjo laiko pasiruošti aukšta kokybe – skirtingi skysčiai nesiskyrė nuo žiemos miego, laikino žiemos pabudimo dažnumo ar kūno temperatūros. Be to, po žiemos miego vėlyvieji ir ankstyvieji veršeliai kūno svorio nesiskyrė (tai reiškia, kad ankstyvieji svoriai prarado svorį). Dieta taip pat neturėjo įtakos žiemos miegui.

Susirūpinimas dėl sumažėjusio vėlyvojo patelių reprodukcijos gebėjimo nebuvo patvirtintas. Gana atvirkščiai – "Sony" buvo 18% produktyvesnė nei anksti. Tačiau vaisingumas sumažėjo badaujančiose nakvynės namuose (16%, palyginti su pašaru), ir tiems, kurie vėlavo (vėlyvieji meškučiai buvo 30% mažiau nei anksti). Tačiau šie veiksniai nepaveikė palikuonių būklės.

Remiantis šių matavimų rezultatais, galima atstatyti mechanizmus, padedančius jaunesniems miegamuosiuose pasivyti savo vyresniuosius. Skirtumai prasideda gimdoje, nes vėlyvieji kūdikiai gimsta su bapiedaugiau riebalų Galima daryti prielaidą, kad jų metabolizmas keičiasi, reaguojant į dienos šviesos valandų sumažėjimą. Tuo pat metu motinos epifizė išskiria daugiau hormono melatonino, kuris įsiskverbia į placentą ir veikia palikuonis. Po gimimo, vėlyvieji veršeliai gyvena intensyviau nei anksti.Jie valgo daugiau ir auga greičiau. Tačiau norint sumažinti energijos sąnaudas, jos anksčiau pradeda kristi į nepasitenkinimą per dieną, taupydamos termoreguliaciją neveiklumo metu. Tiesa, sūkurys nesuderinamas su sparčiu augimu, nes jis mažina kūno temperatūrą ir sulėtina medžiagų apykaitą. Taigi per veiklos laikotarpius dormuses turi vartoti dar daugiau maisto, atsiranda užburtas ratas. Čia verta pasakyti, kad eksperimento sąlygos yra žymiai švelnesnės nei natūralios, nes maistas yra labiau prieinamas, o jo paieška nėra susijusi su plėšrūnų atakų pavojumi. Taigi, yra įmanoma, kad natūraliomis sąlygomis sunku sulėtinti latenus miegas. "Torpor" veikia kaip apsauga nuo maisto trūkumo – jei energijos yra mažai, galite sumažinti jo vartojimą ir palaukti alkaną laiką. Tai yra bendra "Sony" sūnų strategija.

Netikėta buvo tai, kad vėlyvieji veršeliai žiemą nepraranda. Jie ne tik turi laiko augti ir kaupti riebalus, tačiau iki žiemojimo pabaigos jie nuo ankstyvųjų svorio skiriasi. Be to, kitose gyvūnų rūšyse vėlyvieji veršeliai vėliau dažnai yra mažiau derlingi.Tai vadinama "efektą sidabro šaukštu": tie, laimė gimimo, kuris gimė palankesnėmis sąlygomis (ty, su sidabro šaukštu), bus labiau sėkminga ateityje. Tačiau, miegapelės, bent jau pirmaisiais savo gyvenimo, šis poveikis nebuvo pastebėtas: vėlai pabėgiai padaugintas net aktyviau nei anksčiau. Galima daryti prielaidą, kad tai prisitaikymas prie sutrumpinto gyvenimo. Jei tikrai sparčiai augantys organizmai gyvena mažiau, tai jiems naudinga greičiau padauginti. Tada pasirodo, kad pavėluoti sony sūnūs pagreitina visą gyvenimą: greitas augimas, greitas žiemojimas, greitas dauginimasis ir greita mirtis. Tačiau "Sony" gyvena maždaug 5 metus, todėl dar reikia patikrinti ilgalaikį vėlyvojo gimimo poveikį.

ŠaltinisB. Mahlert, H. Gerritsmann, G. Stalder, T. Ruf, A. Zahariev, S. Blanc, S. Giroud. Išgyvenimui ir išlikimui, žiemai, išlikimui ir vaisingumui // eLIFE. 2018. DOI: 10.7554 / eLife.31225.

Polina Loseva


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: