Под сухими равнинами Восточной Африки обитают животные, которые удивляют и своей внешностью, и своими возможностями. Речь идет о голых землекопах. Их тело не покрыто шерстью, у них очень плохое зрение но хорошее обоняние, осязание и сильные лапы. Эти животные могут выкапывать в земле длинные ходы протяженностью в несколько километров.

Живут они колониями вплоть до 300 обитателей. Главная в колонии — королева. Это единственная самка, которая воспроизводит потомство. Появившиеся на свет грызуны быстро взрослеют. Всю свою жизнь (около 30 лет) эти животные проводят в условиях малого количества еды и воды. Голые земплекопы — мелкие животные с длиной тела 8—10 см, хвоста — 3—4 см и весом 30—35 г. Самки крупнее: весят от 50 до 80 г.

Голый землекоп обитает в сухих саваннах и полупустынях Кении, Эфиопии и Сомали. Это скрытные роющие животные, питающиеся подземными частями растений, в том числе сочными клубнями и луковицами. Пищу запасают в специально обустроенных подземных кладовых. Голые землекопы совсем не пьют воду и питаются почти исключительно клубнями растений. Влагу они получают вместе с пищей.

Видимо, для того, чтобы хоть как-то нивелировать тяготы жизни голых землекопах, природа наградила их уникальными возможностями. Например, у них практически не бывает рака. Живут они гораздо дольше, чем другие грызуны — 30 лет и более. Кроме того, эти животные нечувствительны к кислотным ожогам и не чувствуют боли при температурных ожогах. Да и без ожогов грызун не чувствует боли при воздействии высокой температуры. Кроме того, землекопы отличаются выносливостью к высоким концентрациям CO2. Интересно, что несмотря на почти полное отсутствие внешней слуховой раковины, слух животных острый, о чём свидетельствует обширный репертуар звуков, издаваемых землекопами.

Ученые долгое время изучают голых землекопов, стараясь понять, чем обусловлены их уникальные особенности. Недавно в авторитетном издании Cell Reports появилась статья, объясняющая нечувствительность голых земплекопов к боли. Как оказалось, эволюционные изменения привели к модифицированию аминокислот в их болевых рецепторах. Кроме того, специалисты отмечают практически полное отсутствие «болевого нейротрансмиттера» у взрослых особей.

Ученые предполагают, что голые землекопы вряд ли получили свои уникальные возможности, если бы не жили в экстремальных условиях, включая социальные особенности. Специалистам известны всего два вида животных, чей образ жизни настолько похож на образ жизни общественных насекомых — это голые землекопы и их близкие родственники — слепыши.

Самки в колонии дерутся до смерти за право быть королевой, после чего занимают это социальное положение вплоть до 15 лет подряд. Сменив социальный статус, животное увеличивается в размере, причем не только благодаря набору веса, но и благодаря увеличению расстояния между позвонками. После смерти королевы начинается смертельная драка между фертильными самками колонии, и после окончательной победы главой становится самка-победитель. Успешные колонии могут быть очень большими, с разветвленной системой ходов. Землю голые землекопы копают при помощи лап и зубов. Несмотря на то, что гнездовые камеры довольно большие, туда может набиваться много обитателей, что, вероятно, причиняет им некоторые неудобства.

Землекопы, как и другие животные, имеют склонность к термальной гипералгезии. Это явление характерно и для человека. Пояснить природу термальной гипералгезии не так сложно. Представьте себе, например, сильно обожженную солнцем кожу на спине. Что вы почувствуете, если направить на этот участок теплую воду? Не горячую, а действительно теплую, какой мы чувствуем температуру воды в обычном состоянии. Но для обожженного участка эта вода покажется крайне горячей.

Все дело в том, что сенсоры температуры, расположенные на поврежденном участке, химически «перестимулированы» в результате действия огня, солнечных лучей или любого другого источника энергии. Поэтому даже нежное прикосновение к ожогу воспринимается сенсорами, как болевое ощущение. Сигнал боли отсылается в мозг, и живое существо чувствует боль. Все логично.

В случае голых земплекопов дело обстоит немного по-другому. Когда животное копается в сухом грунте, то сенсоры, расположенные в коже, перевозбуждаются. Но в это время грызун не чувствует боли, как это происходит, например, с человеком. А все благодаря особым изменениям в структуре аминокислот кожных сенсоров животного. Эти изменения привели к тому, что голый землекоп не чувствует боли при воздействии высокой температуры. После инъекции нейротрансмиттера, известного, как «вещество P», болевые ощущения у землекопов проявляются в полной мере.



«Мы считаем, что эволюционные изменения привели к тому, что болевая чувствительность грызунов не исчезла совсем, поскольку она представляет собой несомненную пользу для животного. Но природа ослабила болевые ощущения землекопов до такой степени, что они не доставляют грызуну особых неудобств. Голые землекопы живут под землей в пустынных регионах, им достается не так много еды. Уровень метаболизма землекопов значительно ниже уровня метаболизма любого из млекопитающих. В этих условиях эволюция убрала то, что не является исключительно необходимым», — говорит Гэри Левин, ведущий автор исследования.

Левин с коллегами также обнаружил, что землекопы рождаются с нормальной кожной чувствительностью к теплу. Но, вырастая, они эту способность теряют. Это помогает им сохранять больше энергии, которая нужна в условиях, при которых существуют землекопы. Что интересно, так это то, что небольшие изменения в структуре аминокислот организма грызунов привели к значимым последствиям.

Теперь грызуны живут без постоянного дискомфорта, который, несомненно, они бы испытывали, если бы у них была нормальная чувствительность к высокой температуре. И это правильно, поскольку боль вовсе не всегда нужна живому организму. В некоторых случаях она только мешает. В случае голых землекопов боль была бы препятствием к выживанию всего вида. И эволюционный процесс привел к исчезновению восприимчивости животного к «тепловой боли», как таковой.

DOI: 10.1016/j.celrep.2016.09.035
Поделиться с друзьями
-->

Комментарии (29)


  1. Camel
    12.10.2016 18:19
    +4

    У голых землекопов ещё одна особенность: молодые зрелые особи практически ничем не отличаются от пожилых. То есть они созревают до определённой стадии, а затем взросление-старение останавливается. То есть старение в природе процесс вовсе не обязательный, его можно останавливать на долгое время.


    1. perfect_genius
      12.10.2016 19:15

      Интересно, зачем им тогда вообще умирать?


      1. RomanArzumanyan
        12.10.2016 19:43
        +1

        Для эволюции. Если бы не умирали, не стали бы такими крутыми, как есть сейчас.


        1. perfect_genius
          12.10.2016 20:20

          Раз у них самки дерутся насмерть, то что мешало насмерть драться бессмертным? У долгоживущего и фертильного больше ведь шансов оставить больше потомства?


          1. Alexsandr_SE
            12.10.2016 20:42
            +3

            Но это «старое поколение» он не принесет в потомство новые изменения, он не нужен просто. Если не смог за 30 лет оставить потомство, то смысл надеяться на это дальше? Дальше идут более приспособляемые.


          1. Sadler
            13.10.2016 09:35

            Даже у бессмертных накапливаются изменения в генотипе половых клеток в течение жизни, следовательно, эволюционное преимущество в стабильных условиях будут получать особи, рождённые от молодых животных. Потому эволюции желательно бы, чтобы долгоживущие особи не были фертильны, а лучше вообще не тратили пищу и не занимали места.


      1. NikitosZs
        12.10.2016 23:25

        Вы как маленький. Напоминает шутку из Симпсонов: «Если он был таким умным, то почему он умер?».


    1. r00tGER
      13.10.2016 09:57

      Эволюция работает так, что-бы особь успела дать потомство, и при необходимости воспитать. Если этого потомства достаточно для дальнейшего развития популяции, эта особь больше не «интересна» эволюции. Отсюда и старение, и обострение болезней. Т.е. главное стабильность и процветание популяции, а не долголетие отдельной особи.


  1. dadyjo
    12.10.2016 19:08

    Старение и смерть скорее всего механизмы выработанные эволюцией. Они возможно способствуют лучшей приспосабливаемости и выживания вида в перспективе. Бессмертный ген — это ген эгоист, ген каннибал. Ему придется конкурировать и сражаться со своими же бессмертными копиями за ресурсы которые всегда ограничены. И скорость мутаций будет низкой, эволюционный отбор будет работать медленно.
    Даже если и были бессмертные организмы они в эволюционной гонке оказались тупиковой веткой и не смогли приспособиться к изменчивым условиям. В каких нибудь сферических идеальных условиях в вакууме, при наличие всего необходимого для существования клетки скорее всего возможно ее условно-бессмертное существование.


    1. isden
      12.10.2016 19:36

      > Даже если и были бессмертные организмы они в эволюционной гонке оказались тупиковой веткой и не смогли приспособиться к изменчивым условиям.

      Ну, как-бы, не совсем.
      И еще.


      1. lavmax
        13.10.2016 18:53
        -1

        Так посмотрите сами на организмы по вашим ссылкам. Они практически застыли в развитии. То что они выжили скорее случайность. Еще одно-два глобальных изменений климата и от них не останется и следа. ИМХО.


  1. grokinn
    12.10.2016 19:20
    +4

    Вторая статья по зоологии от редакции сегодня, вы соответствующий хаб открыть не планируете?


  1. migelle74
    12.10.2016 19:51

    Кроме того, специалисты отмечают практически полное отсутствие «болевого нейротрансмиттера» у взрослых особей.

    Не знаю как у голых землекопов, но у людей нечувствительность к боли — серьезный недуг, который может привести к печальным последствиям.


    1. Arcanum7
      12.10.2016 22:22

      Например?


      1. AllegroMod
        12.10.2016 22:58
        +1

        Например, вы не отдёрнете рефлекторно руку от горячего чайника или не сразу узнаете, что наступили на ржавый гвоздь


        1. agriiii
          13.10.2016 04:04

          Чайник и гвоздь тут пример так себе — оба легко детектируются и без боли. А вот воспаление аппендикса и другие боли внутри, укус змеи или паука… вот тут без боли даже с дискомфортом можно долго тупить, а счет будет идти от дней до секунд.


          1. tmin10
            13.10.2016 11:45

            Хорошо бы, чтобы боль можно было бы просто отключить после какого-то периуда, как закрыть алерт: организм дал сигнал мозгу, я всё понял, иду лечиться, но можно пока мне об этом каждую секунду не напоминать?


            1. geisha
              13.10.2016 12:22
              +1

              Болеутоляющие, медитативные тренировки, какие проблемы?


            1. migelle74
              13.10.2016 14:09
              +1

              как закрыть алерт

              Нельзя закрывать алерт без исправления ситуации. Сначала надо поправить проблему, а потом мозг его сам закроет.


              я всё понял, иду лечиться

              Он просто не верит обещаниям :)


              1. tmin10
                13.10.2016 14:38

                Ну пусть будет не таким навязчивым, допустим раз в час напоминал бы.


      1. malan
        13.10.2016 09:14

        Читал про таких братьев. В детстве постоянно себе что-нибудь ломали, потому что им было весело. Они просто не понимали к чему это может привести. В итоге к 30-ти годам они настолько угробили свой организм, что тело стало отказывать. Один из них в итоге самоубился.


    1. FirExpl
      13.10.2016 07:48

      Так землекопы нечувствительны только к тепловой боли, вроде как. Т.е. если их потыкать острым предметом они это вполне почувствуют и более того им это весьма не понравится)


    1. Spaceoddity
      13.10.2016 14:47

      Но эволюция могла бы дать вместо боли и более щадящий сигнализатор «неисправностей» организма. А то от болевого шока проблем ничуть не меньше.


      1. lavmax
        13.10.2016 18:58

        Не хочу вас огорчать, но скорее всего, виды с более щадящим сигнализатором просто вымерли. Эволюция это не злая ведьма, раздающая свойства по прихоти, это просто процесс борьбы за место под солнцем. Боль у высокоорганизованных видов это не только сигнал для особи, но и сигнал для сородичей. И похоже это сработало лучше, чем "щадящий сигнализатор".


  1. brzsmg
    13.10.2016 08:50
    +2

    Например, у них практически не бывает рака.

    Рак у них обнаружили только в этом году.


  1. brzsmg
    13.10.2016 09:02
    +1

    WEB-камеры на землекопов.


  1. miwaniza
    13.10.2016 10:26
    -1

    После инъекции нейротрансмиттера, известного, как «вещество P», болевые ощущения у землекопов проявляются в полной мере.

    КОМУ могло понадобиться делать им такие инъекции?! Садисты, блин.


    1. 1Tiger1
      14.10.2016 10:31

      Ну как кому, сумашедшим ученым, злым гениям. Они вкалывают в них нейротрансмиттер, заставляют бегать по углям, тыкают паяльником и демонически хохочут.


  1. jery_jary
    13.10.2016 16:03
    -2

    «Главная в колонии — королева. Это единственная самка, которая воспроизводит потомство. „

    БЕЛОСНЕЖКА!!!