Ученые выяснили, как выдры сохраняют тепло
Морские выдры — выносливые животные. Самые мелкие морские млекопитающие с самым густым мехом в животном мире могут задерживать дыхание до восьми минут во время охоты на моллюсков и крабов, которых раскалывают с помощью камней.
Однако долгое время оставалось загадкой, как эти куньи сохраняют тепло в холодных водах Тихого океана, не имея жировой прослойки, как у тюленей, китов и моржей.
Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале Science, ответ кроется в уникальной системе преобразования энергии: мышечная ткань выдр «протекает», выделяя большое количество тепла по всему телу.
В отличие от других млекопитающих, которым для этого нужно работать мышцами через упражнения или непроизвольную дрожь, выдры делают это пассивно.
Ведущий автор Трэвер Райт из Техасского университета A&M пояснил, что хотя плотный водоотталкивающий мех выдр компенсирует часть потерь тепла, его недостаточно для борьбы с холодными водами у побережья Аляски, где обитает большинство из них.
Ученым уже было известно, что морские выдры сжигают огромное количество энергии — примерно в три раза больше, чем предсказывалось для млекопитающих их размера. Чтобы восполнять эти затраты, они могут потреблять до 25% своей массы тела в день.
Оставалось неясным, какие именно ткани используют эту энергию и как она преобразуется в тепло.
Чтобы выяснить это, Райт и коллеги взяли образцы мышц у погибших выдр, а также у животных, прошедших реабилитацию в аквариуме Монтерей-Бей и готовившихся к выпуску на волю. Затем они использовали устройство для измерения потребления кислорода.
«Производят тепло, будучи неэффективными»
Основная функция мышц — приводить тело в движение. Но у выдр большая часть метаболической энергии, вырабатываемой при расщеплении сахаров и жиров, теряется в виде тепла, вместо того чтобы использоваться митохондриями («электростанциями» клеток) для полезной работы, например, сокращения мышц.
Этот эффект предсказывали для полярных животных, но впервые наблюдали у морских выдр в данном исследовании.
«Одно из интересных открытий — они действительно хороши в производстве тепла, будучи неэффективными», — сказал Райт.
То, что наблюдала команда, считалось бы расточительством у наземных млекопитающих вроде человека, «но если вы животное, которое пытается согреться, то эта "потраченная впустую" энергия и тепло — хорошая вещь». Идеально для поддержания температуры тела в 37 °C в ледяной воде.
Команда обнаружила, что этот «термогенетический» эффект присутствует у выдр с младенчества до взрослого возраста, и не было разницы между выращенными в неволе и дикими животными.
Морские выдры и другие морские млекопитающие могли развить такие черты, когда их наземные предки начали осваивать океаны 50 миллионов лет назад, но для подтверждения этой гипотезы потребуются дополнительные исследования.
Понимание того, как метаболическая система выдр функционирует иначе, чем у людей, может однажды помочь в решении проблем ожирения, добавил Райт: «Если вы сможете выяснить, как увеличить "утечку" и скорость метаболизма, теоретически можно заставить человеческий организм ускорять обмен веществ и сжигать дополнительные калории».