Лысый крот который не стареет

Исследование: голые землекопы похищают чужих детей, чтобы превратить их в рабов

Голые землекопы — уникальные грызуны. Они редко болеют раком, способны обходиться без кислорода почти 20 минут, живут до 30 лет и не чувствуют ожогов. А еще оказалось, что они завоевывают территории других колоний и порабощают их детенышей. Последними фактами недавно поделились исследователи из Вашингтонского университета.

Ученые раскрыли секрет землекопов, изучая их социальную структуру. Известно, что в колониях этих грызунов, как и у муравьев, есть самка-королева и рабочие, но для специалистов оставался загадкой тот факт, что рабочих очень много — до трех сотен в одной группе. У команды появилось предположение: они заметили, что голые землекопы из разных колоний враждуют между собой, т.е. различают чужаков и нападают на них.

Возможно, предположили ученые, члены колоний специально наращивают свою численность, чтобы противостоять атакам чужих колоний и нападать самим.

Гипотеза оказалась верной: команда изучила данные о поведении голых землекопов в Кении, собранные с 1990 по 2005 год. Тогда зоологи отлавливали землекопов из разных колоний, помечали их и отпускали обратно. Под конец исследования специалисты заметили, что 26 колоний грызунов расширили свои норы на соседние колонии. Особи из 13 захваченных кланов исчезли. При этом у королевы выжившей колонии нашли раны на морде — явные боевые отметины.

Более того, выяснилось, что доминирующие колонии не просто занимали чужие земли, но и похищали детенышей своих конкурентов, чтобы превратить их в рабочую силу. Таких особей не допускали к спариванию с самкой. При этом в рабы землекопы забирали только молодняк, предпочитая не объединяться с проигравшими.

По мнению команды, подобные конфликты между колониями и стали причиной, почему землекопы увеличивают число рабочих, в том числе с помощью порабощения.

У голых землекопов есть родственники — кроты. Почему они, в отличие от своей африканской родни, терпеть не могут жить в коллективах, но при этом способны загубить настоящего короля Англии — читайте здесь.

Источник

Какие животные живут под землей?

Обитатели равнин и подобных им открытых пространств для защиты от хищников создают себе укрытия под землей. Большинство из таких норных животных питаются на поверхности растениями, однако есть и те, кто живет под землей всю свою жизнь.

Роющие животные, например суслики или луговые собачки, создают настоящие подземные города с множеством соединительных ходов. В них даже есть помещения для хранения припасов и отдельные ответвления для туалета. Всю работу животные делят между собой: ухаживают за детенышами, обозревают окрестности, охотятся.

Точно такое же четкое разделение подземных комнат у обыкновенных кротов. Каждая вырытая кротом камера имеет определенное значение. Также кроты роют тоннели, просто чтобы путешествовать. За всю жизнь крот прорывает действительно километры подземных ходов. В отличие от луговых собачек, сурикатов и сусликов, крот все время проводит под землей. Его организм способен быстрее других млекопитающих очищаться от углекислого газа, что помогает кроту легче переживать недостаток кислорода.

Другой известный всем подземный обитатель — это дождевой червь. Он дышит через кожу, но дышать может только, когда кожа влажная. Именно поэтому черви выбирают для обитания почву, ведь там они защищены от солнца, а значит, не высохнут. Фото: anaterate, pixabay.com

Самые многочисленные колонии насекомых, обитающих под землей — это муравьи и термиты. Под землей они строят огромные царства. По сути, это единственные в мире насекомые, имеющие четко структурированную систему управления своими колониями: как термиты, так и муравьи способны разделять задачи. Это крайне социальные насекомые.

Термиты — излюбленная пища многих подземных обитателей. У редкозуба липкий и длинный язык, которым он искусно достает термитов из их термитников. Редкозуб — самый крупный представитель подземного царства, достигающий двух метров в длину. Он робкий, поэтому выходит на поверхность лишь по ночам, а в остальное время живет под землей.

Земляной волк относится к классу гиеновых. Это самый мелкий их представитель. Он имеет слабые зубы, поэтому питается исключительно насекомыми. Земляной волк выходит на охоту лишь ночами, а днем отдыхает от зноя в заброшенных норах дикобразов и муравьедов. Земляной волк
Фото: Dkaeuferle, ru.wikipedia.org

Колонии удивительных животных-млекопитающих, численностью до 300 особей, можно найти в Сомали, Эфиопии, Кении. Это голый землекоп — небольших размеров грызун, который для защиты от врагов и африканского зноя «ушел под землю». Землекопы организовывают свою жизнь подобно термитам: у них также есть королева, рабочие и солдаты. Это небольшое, практически слепое животное, которое питается корнями растений и прорывает ходы своими мощными длинными зубами.

Британские ученые иронично называют голого землекопа за его внешний вид «саблезубой колбасой», однако этот зверь уникален: он холоднокровен, обладает иммунитетом к раку в целом, не чувствует термических ожогов и практически не стареет — живут эти грызуны до 28 лет.

Пятнистая цилиндрическая змея с острова Шри-Ланка благодаря своему маленькому размеру и плотному телосложению приспособлена для подземной жизни. Она обитает исключительно под землей, а в качестве питания облюбовала для себя земляных червей.

Иногда даже птицы устраивают себе подземные гнезда, к примеру кроличьи сычи. Они селятся в старых заброшенных норах. Чтобы спастись от врагов, детеныши издают треск, похожий на звук, издаваемый гремучей змеей. Поэтому неудивительно, что все обходят стороной эти совиные норы.

В водных пещерах Хорватии и Словении обитает уникальное животное — протей европейский, называемый также олм. У него нет глаз, потому что обитает протей в абсолютной тьме, однако прекрасный слух, обоняние и вкус. Без пищи протеи могут обходиться до десяти лет. Европейский протей
Фото: Boštjan Burger, ru.wikipedia.org

Иногда, чтобы спрятаться от опасностей или найти себе пропитание, представителям животного мира приходится селиться под землей. При этом в норах и подземных пещерах они чувствуют себя вполне комфортно.

Источник

Животное, которое не стареет: голый землекоп

Голый землекоп похож на сырую сосиску, живет под землей и от природы не умеет стареть. Геронтологи всего мира верят, что именно этот удивительный зверек поможет человечеству избавиться от старости.

Ш ирокомасштабное исследование самого удивительного с точки зрения старения и долголетия существа из живущих на Земле началось в мае 2002 года с сообщения ученых из Университета Нью-Йорка Рошель Баффенштайн и Дженифер Джарвис: «Мы представляем нового рекордсмена мира среди долгоживущих грызунов, самца голого землекопа (Heterocephalus Glaber). Судя по его массе при поимке, это животное было примерно в возрасте одного года, когда мы взяли его около Мтито Андеи, в Кении в июле-августе 1974 года. Он умер в апреле 2002 года, показав продолжительность жизни более 28 лет».

Хотя это создание не блещет красотой (д-р Крик Фолкс из Лондонского университета в интервью ВВС назвал голого землекопа «саблезубой колбасой»), к нему приковано пристальное внимание всех геронтологов в мире. И это не случайно: разница между сроком жизни голого землекопа и сходного с ним по размеру другого грызуна, мыши, такая же, как у современных людей и ветхозаветных пророков, живших, по библейским преданиям, 900 и 1000 лет.

Структура сообщества землекопов относится к категории эусоциальных (то есть к наивысшему уровню социальной организации) и имеет сходство с семьями пчел и муравьев. У них развита кооперация и взаимопомощь, а также социальное неравенство, подразделение на касты. Большая часть землекопов в поселении — это «работники» и «солдаты», единственная привилегия которых — работать и умереть, защищая товарищей. Главные и почти единственные враги голых землекопов — змеи. Ученые столкнулись со свидетельствами немалой отваги голых землекопов, вложенной в них природой: перед лицом опасности землекоп-«солдат» посылает своим сородичам сигнал, чтобы те замуровали за ним вход, отрезая себе таким образом путь к отступлению, и после этого вступает в схватку с врагом. Кроме рабочих особей есть несколько самцов — как правило, два-три на все поселение, ответственных за размножение. И наверху этой социальной пирамиды — самка-королева, рожающая потомство голых землекопов. Эти маленькие грызуны чрезвычайно плодовиты, и самка может рожать три-шесть раз в год по два десятка крохотных детенышей весом чуть более грамма. У лабораторной самки голого землекопа был зафиксирован рекорд рожденного в неволе потомства — 900 детенышей за 11 лет. Рожденных в природе землекопов нянчат несколько привлеченных для этого дела самок. В октябре 2015 года японские ученые опубликовали отчет о работе, позволившей понять, почему не рожавшие самки землекопов вдруг становятся «няньками» и проявляют большую заботу о чужом потомстве. Оказалось, они поедают фекалии самки-королевы, в которых содержатся большие количества женского гормона эстрадиола.

Метко стреляешь — долго живешь

На примере наших бабушек и дедушек мы знаем, что человек, перешагнув рубеж в 50−60 лет, обычно начинает дряхлеть и потихоньку утрачивать все свои функции. У большинства животных наблюдаются аналогичные процессы, связанные со старением: они дряхлеют, лысеют, теряют зрение и зубы, болеют атеросклерозом, мучаются болями в суставах. Но, как выяснилось, среди множества видов, стареющих по всем правилам, встречаются уникальные существа, слабо подверженные влиянию времени. И это их свойство, обеспечивающее долголетие, оказалось самым тесным образом связано с условиями обитания.

Наш эксперт Вадим Гладышев, профессор, Harvard Medical School (США): «Голый землекоп — удивительное животное. Мы с коллегами просеквенировали его геном, и оказалось, что, похоже, он нашел свой собственный путь к долголетию. Чтобы лучше понять это, мы недавно проанализировали геномы его ближайшего родственника, дамарского землекопа, который является более-менее «нормальным» грызуном, а также других млекопитающих-долгожителей: ночницы Брандта (летучая мышь) и серого кита. Во время эволюции в каждом из этих животных произошли геномные изменения, которые повлияли на их долгую жизнь. И мы обнаружили эти изменения. Теперь нам нужно узнать, будут ли и другие животные намного дольше жить, если внести такие же изменения в их геномы. Эти работы сейчас ведутся в нескольких лабораториях, в том числе и в нашей».

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Источник

Досье на героя

Имя: Heterocephalus glaber

Место обитания: Восточная Африка

Жилищные условия: подземные галереи

Питание: вегетарианец, предпочитает корни и клубни

Длина тела: 8-10 см

Суперспособности:

• Живёт в 10 раз дольше, чем другие грызуны — до 32 лет в неволе.
• Крайне устойчив к онкологическим, сердечно-сосудистым и нейродегенеративным заболеваниям.
• Легко справляется с гипоксией: может жить без кислорода до 20 минут.
• Кожа нечувствительна к боли, химическим и термическим ожогам.
• Почти не стареет: риск смерти не увеличивается с возрастом, способность к размножению не снижается, выглядит одинаково симпатично в течение всей жизни.

Если вы хоть раз видели голого землекопа, то уже не забудете: лысое тело, сморщенная кожа, редкие волоски на морде, прищуренные глазки и острые зубы. Напоминает маленькую (8–10 см) недоразвитую крысу. Однако так выглядит вполне себе взрослая особь, а живёт она подольше любой крысы — в лабораторных условиях до 30 лет (крыса же в среднем 3 года). Возможно, землекопы живут и дольше, но так как изучают их всего 30 лет, данные о пределе долголетия взять неоткуда.

Обитают землекопы на востоке Африки под землёй и крайне редко поднимаются на поверхность. Поэтому у них плохо развито зрение, зато слух острый. Дома землекопов состоят из длинных туннелей, где они ищут подземные части растений — сочные клубни и луковицы. Жить на глубине безопасно: туда не добираются его враги. Обычную мышь или крысу в природе быстро съедают, поэтому им невыгодно вкладывать ресурсы в поддержание организма в «рабочем состоянии». Зато выгодно быстро размножаться, чем они и занимаются. Землекопа съесть некому, и он, казалось бы, может позволить себе долгую жизнь. Но в естественных условиях она такой бывает редко: большинство зверьков гибнет от лап и зубов сородичей, не успевая поставить рекорд долгожительства.

Ещё одна важная особенность землекопов — их социальная структура. Зверьки живут колониями по несколько десятков или сотен особей. При этом они эусоциальны, то есть обязанности в колонии распределены между отдельными группами животных. Такая организация общества часто встречается у беспозвоночных (например, у муравьёв и пчёл), а среди млекопитающих эусоциальных вида всего три. Это голый землекоп, его близкий родственник дамарский пескорой и человек.

Распределение обязанностей между землекопами выглядит крайне несправедливым. Размножением занимается «элита» — самка-производительница и несколько самцов. Остальные особи эту элиту обслуживают: роют ходы, добывают пищу и воспитывают потомство. Но не участвуют в размножении.

Эусоциальные животные

Недавно удалось выяснить, как самка заставляет рабочих воспитывать своё (то есть чужое для них) потомство. Оказалось, что она выделяет гормоны беременности вместе с непереваренными отходами. А голые землекопы — копрофаги, потому что живут скученно в замкнутом пространстве. В результате рабочие самки поедают кал самки-производительницы и получают дозу гормонов, которые действуют на их мозг и включают родительское поведение.

Считается, что эусоциальность тоже внесла свой вклад в долгожительство землекопов. Рабочие особи не участвуют в размножении, а значит, не передают гены по наследству. Но если кто-нибудь из элиты гибнет, у рядового грызуна появляется шанс занять его место. Поэтому им выгодно жить как можно дольше: есть вероятность дождаться звёздного часа и оставить потомство.

Многоклеточный организм изнашивается не целиком, а по частям: в тканях накапливаются старые, или сенесцентные, клетки, которые утратили основные функции. Обнаружить такие клетки можно разными способами, самый распространённый — окрашивание на β-галактозидазу. Это один из пищеварительных ферментов, который накапливается в стареющих клетках (вероятно, чтобы расщеплять повреждённые молекулы). Поэтому, если «скормить» клеткам вещество, которое окрашивается при расщеплении β-галактозидазой, и подкислить среду, сенесцентные клетки окрасятся характерным синим цветом. Если покрасить таким образом ткани голого землекопа, то выяснится, что отдельные сенесцентные клетки в его организме с возрастом всё же появляются. Но их гораздо меньше, чем у близких родственников — мышей. Что же делает клетки землекопа устойчивыми?

Чтобы ответить на этот вопрос, нужно понимать, что заставляет клетки стареть. Старение — комплексный процесс, на который влияет множество факторов. Первый — поломки в ДНК, накапливающиеся по мере деления клеток.

Ни одна биологическая система не работает безошибочно, и каждый раз при копировании ДНК добавляется несколько мутаций или разрывов. А ещё вредители канцерогены — вещества, которые попадают в организм и встраиваются в молекулу ДНК или разрушают её структуру.

Второй фактор старения — поломки в белках и структурных молекулах клетки. Они возникают под действием свободных радикалов — химически активных молекул, образующихся в митохондриях из кислорода. Когда клетка дышит, то есть получает энергию, она разлагает большие молекулы на маленькие части. Кислород нужен, чтобы забирать образующиеся с водой протоны и электроны; это позволяет получать энергию без остановок. Но иногда (поскольку ни одна система не работает без ошибок) кислород забирает только один электрон и превращается в свободный радикал. Он атакует другие молекулы, отнимая у них по электрону, и они тоже становятся радикалами. Запускается цепная реакция, в которой страдает множество клеточных структур, — окислительный стресс.

В небольших количествах стресс неизбежен, поскольку клетке необходимо дышать. Можно сказать, что свободные радикалы — это плата за высокоэффективный энергетический обмен. Но в больших количествах они приводят к накоплению поломанных белков и превращают клетку в сенесцентную.

Наконец, третий фактор — интенсивный обмен веществ. Чем больше белков строит клетка, тем больше ей требуется энергии и, следовательно, тем выше окислительный стресс. Поэтому немалую роль в старении играют белки, которые стимулируют клеточную активность, в частности инсулин (заставляет клетку захватывать глюкозу — основной источник энергии) и гормон роста (заставляет клетку строить белки). Получается, что полезные, казалось бы, процессы оказываются для клетки одновременно губительными.

В поисках сенесцентных клеток

Голых землекопов часто называют «животными, которые не стареют». Но значит ли это, что механизмы старения у них полностью отключены? Авторы статьи в журнале The Proceedings of the National Academy of Sciences выяснили, что у землекопов можно обнаружить отдельные элементы старения — сенесцентные клетки. Авторы окрашивали гистологические препараты землекопов на β-галактозидазу. На всех снимках видны области или отдельные клетки, окрашенные синим, — это признак старых клеток.

Как голому землекопу удаётся справиться со всеми этими факторами?

Учёные полагают, что важную роль здесь играет место обитания. В подземных туннелях темно, прохладно и мало воздуха. Этот набор некомфортных на первый взгляд условий и оказывается спасительным для клеток грызуна. Темнота означает отсутствие ультрафиолета — опасного канцерогена. Низкое содержание кислорода в воздухе способствует уменьшению окислительного стресса и свободных радикалов. Правда, землекоп и энергии получает меньше. Поэтому его обмен веществ замедлен по сравнению с мышами и крысами. Землекопы даже в некоторой степени холоднокровны: они не могут поддерживать постоянную температуру тела и вынуждены греться, собираясь в группы.

Ещё один секрет африканского зверька — пониженная чувствительность к инсулину по сравнению с другими грызунами. Из-за этого клетки землекопа получают меньше глюкозы, а значит, и свободных радикалов. То есть перед нами очень экономное, особенно на клеточном уровне, существо: меньше еды, меньше кислорода, ниже температура — меньше стресс!

Источник: The Scientist

Кроме продолжительности жизни землекоп знаменит ещё и устойчивостью ко многим возрастным заболеваниям. Например, он не страдает от сосудистых патологий (инфаркт, инсульт, атеросклероз и др.), которые у людей являются самой распространённой причиной смерти. Скорее всего, это объясняется низким уровнем окислительного стресса, потому что без свободных радикалов не обходится ни одно воспаление, в том числе в сосудах. Ещё более неожиданным оказалось то, что землекоп не болеет раком. За 30 лет содержания этих животных в лабораториях было описано лишь два случая развития опухоли.

На данный момент выявлены два механизма, с помощью которых землекоп борется с раком. Первый — защита от неконтролируемого деления. В клетках других млекопитающих есть только один защитный белок — р53. Он реагирует на любые повреждения ДНК и останавливает деление клетки, а иногда даже запускает программу клеточной гибели (апоптоз). Если в этом белке возникает повреждающая мутация, клетку уже ничто не может остановить от неконтролируемого размножения, и развивается опухоль. Но если человек — животное крупное и может позволить себе небольшую опухоль, с которой будет бороться иммунитет, то у землекопа ставки слишком высоки. Даже маленькая опухоль для него опасна, а на иммунитет нельзя положиться из-за низкой температуры тела. Поэтому у землекопа есть вторая линия защиты от рака: когда белок р53 мутирует, в дело вступает белок р16, также блокирующий деление.

Второй способ избежать рака — сделать более прочным межклеточное вещество. Известно, что клетки в организме чувствуют своих соседей и пространство между ними с помощью клеточных контактов. Если с какой-то стороны возникает дырка, клетка начинает делиться. Если же она со всех сторон соприкасается с чем-то жёстким, срабатывает механизм контактного торможения. В опухолевых клетках этот механизм нарушен, поэтому они делятся прямо посреди ткани, сдавливая и разрушая окружающие клетки. Оказалось, что у голого землекопа один из компонентов межклеточного вещества — гиалуроновая кислота — длиннее и прочнее, чем у других взрослых млекопитающих. Поэтому она надёжнее блокирует деление клеток.

Список удивительных способностей землекопа вызывает зависть. Хочется спросить, а почему мы так не можем? Или что нужно сделать, чтобы мы тоже жили дольше, а болели меньше?

Увы, полностью повторить подвиг землекопа мы не сможем. Человеческий организм (особенно мозг) требует слишком много энергии — мы не можем позволить себе быть холоднокровными и жить в условиях низкого содержания кислорода. В то же время по сравнению с ближайшими родственниками — обезьянами — мы и так живём немало, в несколько раз дольше, чем они. И учёные полагают, что дело здесь не только в развитии медицины. Возможное объяснение кроется в эволюционном процессе, который роднит нас с землекопами, — неотении.

При неотении часть особей начинает размножаться раньше срока, то есть преждевременно достигает половой зрелости. Иногда это приводит к образованию двух групп в популяции — взрослых и размножающихся детёнышей, как у саламандр (их неотенические личинки называются аксолотлями). В других случаях, когда неотеническая группа начинает эволюционировать отдельно от взрослых, это заканчивается образованием нового вида. Считается, что именно так могли возникнуть землекопы. И действительно, если сравнить голого землекопа и крысу, мы увидим, что взрослый землекоп больше напоминает детёныша, чем взрослую же крысу. Причём сравнение можно проводить не только на уровне внешних признаков; похожи и работающие в клетках гены, и особенности обмена веществ, строения тканей. Таким образом, голого землекопа можно назвать неотенической крысой. И это помогает объяснить феномен его вечной молодости: организм взрослой особи работает так же, как детский, а значит, более пластичен, быстрее восстанавливается и меньше подвержен поломкам.

Аналогичная гипотеза была высказана про человека. Взрослый Homo sapiens по многим параметрам тоже походит скорее на детёныша обезьяны, чем на половозрелое животное. Так что, скорее всего, мы неотенические обезьяны. И именно поэтому живём дольше родственников-приматов. В некотором смысле мы, как и голый землекоп, вечные дети.

Источник