Бурозубки уменьшаются зимой для экономии энергии
Новое исследование профессора биологии Университета Северной Каролины в Гринсборо доктора Брайана Маклина и коллег показывает, что обыкновенная бурозубка (Sorex cinereus), мелкое насекомоядное млекопитающее из Аппалачей, уменьшает размеры тела и черепной коробки для экономии энергии в зимние месяцы.
Исследование, опубликованное в The American Naturalist, выявило, что бурозубка уменьшает массу тела на 13% в холодный период, а весной, когда условия улучшаются, снова вырастает. Помимо уменьшения тела, команда обнаружила сезонные изменения в высоте черепной коробки (части черепа, защищающей мозг) и длине бедренной кости.
"Уменьшение тела и его частей — это, по сути, умная стратегия выживания", — говорит Маклин. — "И её важно понять, поскольку млекопитающие сталкиваются с постоянно меняющейся планетой".
Это сезонное уменьшение, известное как феномен Дехнеля, наблюдалось и у других млекопитающих, но чаще всего у землероек — мелких насекомоядных животных, не родственных грызунам. Феномен Дехнеля — крайний пример "фенотипической пластичности" — способности организма изменять физическую форму в ответ на изменения окружающей среды.
"Мы не знаем, насколько распространён феномен Дехнеля среди млекопитающих, но знаем, что в природе он встречается реже, чем другие стратегии экономии энергии, такие как спячка", — отметил Маклин.
Команда Маклина, включая аспирантов и студентов, проанализировала 125 обыкновенных бурозубок, отловленных в национальном лесу Писгах (Северная Каролина) с 2021 по 2023 год. Животных взвешивали в полевых условиях, а затем проводили микро-КТ-сканирование в Объединенной школе нанонауки и нанотехнологий Университета Северной Каролины в Гринсборо для изучения различных скелетных параметров. Образцы и данные архивированы в коллекции млекопитающих университета.
"Наша популяция обыкновенных бурозубок — самая южная из изученных по этому комплексу признаков", — сказал Маклин. — "А измерения бедренной кости впервые показывают масштаб сезонных изменений в длинных костях скелета. Это свидетельствует о быстрой перестройке большей части скелета у землероек".
Большинство предыдущих исследований явления проводились в Европе. Чтобы оценить новые результаты, исследователи также провели метаанализ 74 других исследований по всему Северному полушарию, объединив эти данные со своими, чтобы понять факторы, определяющие феномен Дехнеля.
Маклин и его команда разработали статистические модели, которые точно предсказали степень уменьшения тела, наблюдаемую в Северной Каролине, основываясь исключительно на местном климате.
"Этот анализ показывает общность феномена Дехнеля у землероек рода Sorex", — объясняет Маклин. — "Во многих популяциях на трёх континентах степень уменьшения массы тела и высоты черепной коробки наибольшая в районах с самыми низкими температурами в холодный сезон. Таким образом, осенние и зимние температуры предсказывают проявление этого феномена у этих животных".
"Фенотипическая пластичность — ключевой способ, с помощью которого землеройки и многие другие виды реагируют на изменения температуры", — отмечает Маклин. — "Узнавая больше об этом процессе, мы можем начать понимать, как млекопитающие смягчают последствия быстро меняющегося климата".