Săpător gol

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 19 decembrie 2020; verificările necesită 24 de modificări .
Săpător gol
clasificare stiintifica
Domeniu:eucarioteRegatul:AnimaleSub-regn:EumetazoiFără rang:Bilateral simetricFără rang:DeuterostomiiTip de:acorduriSubtip:VertebrateInfratip:cu falciSuperclasa:patrupedeComoară:amniotiiClasă:mamifereSubclasă:FiareleComoară:EutheriaInfraclasa:placentarăMagnoorder:BoreoeutheriaSupercomanda:EuarchontogliresMarea echipă:rozătoareEchipă:rozătoareSubordine:PorcupiniInfrasquad:HystricognathiEchipa Steam:PhiomorphaSuperfamilie:BatyergoideaFamilie:Heterocephalidae Landry, 1957Gen:Șobolani alunițe goi ( Heterocephalus Rüppell, 1842 )Vedere:Săpător gol
Denumire științifică internațională
Heterocephalus glaber Ruppell, 1842
zonă
stare de conservare
Stare iucn3.1 LC ru.svgLeast Concern
IUCN 3.1 Least Concern :  9987

Șobolanul aluniță gol [1] ( lat.  Heterocephalus glaber ) este o rozătoare mică , singura specie din genul Heterocephalus și din familia Heterocephalidae [2] [3] . Clasificat în mod tradițional în familia săpătorilor (Bathyergidae); în 2014, a fost separată în propria familie din cauza prezenței unor diferențe morfologice ascuțite și a vechimii liniei sale evolutive, care s-a abătut de la săpătorii din Oligocenul timpuriu , cu aproximativ 31,2 milioane de ani în urmă [3] .

Specia se distinge prin trăsături unice pentru mamifere: organizarea socială complexă a coloniei, sângele rece [4] , absența aproape completă a lânii , insensibilitatea la unele forme de durere (provocată de arsuri termice și arsuri chimice cu acizi), rezistență la concentraţii mari de CO 2 . Inițial, se credea că indivizii sunt imuni la cancer în general [5] , dar în februarie 2016, oamenii de știință americani au raportat două cazuri de cancer înregistrate la șobolani alunițe goi (în ciuda acestor cazuri, incidența cancerului este extrem de scăzută în comparație cu alte mamifere). ) [6 ] . Trăiește cu un ordin de mărime mai mult decât alte rozătoare de dimensiuni similare (până la 28 de ani [7] și chiar 40 de ani [8] ). Activitatea de reparare a bazelor și nucleotidelor deteriorate în celulele șobolanului aluniță gol este mult mai mare decât în ​​celulele șoarecelui și poate fi responsabilă pentru faptul că durata de viață a acestei rozătoare ajunge la 40 de ani (în timp ce la un șoarece normal este de un an și jumătate) [9] .

Aspect

Rozatoare mici cu lungimea corpului de 8-10 cm, coada de 3-4 cm si greutatea de 30-35 grame. Femelele sunt mai mari: cântăresc de la 50 la 80 de grame. Aspectul mărturisește adaptarea la modul de viață subteran. Construcția este grea. Capul este relativ mare, jos și lat, pe un gât scurtat, ceea ce este, de asemenea, caracteristic altor rozătoare vizuitoare (în special, toți săpătorii și castorii ). Linia părului este aproape absentă. Firele de păr groase cresc doar între degetele de la picioare, mărindu-le suprafața, ceea ce ajută animalele să sape. Membrele sunt scurte și subțiri. Dinții mari proeminenti din spate sunt izolați de excrescențe ale buzelor, astfel încât pământul să nu intre în cavitatea bucală în timpul săpăturii. Aproximativ 25% din masa musculară totală se află în mușchii maxilarelor (la om, această proporție este în mușchii picioarelor). Pielea este goală și încrețită, roz sau gălbuie.

Organe de simț

Ochii sunt mici - 0,5 mm, vederea este slabă. Auriculele externe sunt reduse, dar auzul este acut, dovadă fiind repertoriul extins de sunete emise de săpători.

Posedă un simț dublu al mirosului ascuțit , în care rozătoarele folosesc sistemul olfactiv principal pentru a căuta hrană, dar nu pentru a distinge rudele lor de străini. Pentru acestea din urmă, aparent [10] , au adaptat un sistem olfactiv suplimentar, inclusiv organul vomeronazal . Recunoașterea individuală a animalelor dintr-o colonie cu ajutorul unui sistem olfactiv suplimentar face posibilă distingerea statutului unei rude, de care depinde complet stilul său de viață.

Sapătorii goi au, de asemenea, un simț al tactil dezvoltat  - boturile și cozile lor sunt acoperite cu vibrise sensibile , în special, permițând săpătorilor să se deplaseze cu ușurință prin tuneluri atât cu capul înainte, cât și cu coada înainte.

Insensibilitate la durere

Stil de viață

Șobolanul aluniță gol trăiește în savanele uscate și semi-deșerturile din Kenya , Etiopia și Somalia . Sunt animale secrete care se hrănesc cu părțile subterane ale plantelor, inclusiv cu tuberculi suculenți și bulbi de plante . Ei nu beau apă; lichidul se obține cu alimente. Alimentele sunt depozitate în cămarele subterane [11] . În captivitate, ei mănâncă o varietate de fructe și legume.

Șobolanii alunițe goi trăiesc în colonii subterane de 70-80 de indivizi, deși au fost observate colonii de până la 295 de indivizi. Lungimea totală a tunelurilor ocupate de o colonie poate ajunge la 3-5 km, iar ejecția anuală a pământului în timpul săpăturii poate fi de 3-4 tone.Diametrul obișnuit al tunelului este de 4 cm; se află la o adâncime de până la 2 m, conectând camerele de cuibărit, latrinele și zonele de hrănire. Sapatorii de obicei nu ies la suprafata.

Tunelurile sunt săpate colectiv; de regulă, extindeți-le după ploi, când solul devine mai moale. Individul care lucrează, mergând în față, mușcă în pământ dur cu incisivii săi, care este apoi greblat la ieșirea din tuneluri de-a lungul unui „conveior viu” - un lanț de 5-6 animale. Periodic, lucrătorul din față îl înlocuiește pe unul din spate.

Caracteristicile organizării sociale

Șobolanii alunițe goi sunt eusociali  - structura socială a coloniilor lor este similară cu cea a coloniilor sociale de insecte . Toți indivizii dintr-o colonie sunt înrudiți; rar relocate. Consangvinizarea este comună, rezultând un grad ridicat de similitudine genetică între membrii unei colonii. Un alt mamifer eusocial este piscicul Damaran ( Cryptomys damarensis ), de asemenea, membru al familiei săpătorilor.

Sapatoarele goale sunt caracterizate de asimetria corpului. Deci, femelele au adesea 11 mameloane în loc de douăsprezece - 5 pe o parte a corpului și 6 pe cealaltă. Această asimetrie, probabil, este și rezultatul consangvinizării prelungite.

În fruntea coloniei se află o singură femelă reproducătoare (pântec sau matcă), care se împerechează cu doar 2-3 masculi fertili. Toți ceilalți săpători, atât femei, cât și bărbați, sunt persoane care lucrează. Fiziologic, ei sunt capabili de reproducere, dar nu participă la ea cât timp sunt în colonie (de regulă, toată viața). La fel ca multe insecte sociale, dacă regina este îndepărtată din colonie, mai multe femele muncitoare intră într-o luptă acerbă pentru poziția de regină. Când o femelă devine regină, ea crește considerabil în dimensiune; la adulți, acest lucru se întâmplă din cauza creșterii distanței dintre vertebre.

Funcțiile îndeplinite de muncitori depind de mărimea acestora. Persoanele mai mici întrețin sistemul de tuneluri, ajută la îngrijirea puilor și caută hrană. Cei mai mari indivizi sterili sunt „soldații”, aparent protejând colonia de principalii dușmani ai săpătorilor - șerpii . În cea mai mare parte a anului, pe lângă sezonul ploios, acestea reprezintă doar 5% din totalul muncii (cu 25-40% din numărul din interiorul coloniei). După sezonul ploios, ei extind activ rețeaua de tuneluri și se stabilesc parțial, întemeind noi colonii. Comportamentul muncitorilor mijlocii este intermediar. „Castele” la șobolanii alunițe goi trec unul în altul odată cu vârsta și nu există o distincție clară între ele, observată, de exemplu, la furnici . Femela este angajată exclusiv în naștere, producând sute de pui de-a lungul anilor de viață (într-un caz, aproximativ 900 de pui au fost documentați în 12 ani).

Ei au dezvoltat comunicarea sonoră: șobolanii alunițe goi sunt capabili să emită cel puțin 18 tipuri de sunete diferite - mai multe [4] decât orice alte rozătoare .

Metabolism

Spre deosebire de majoritatea mamiferelor, șobolanii cârtiță nu sunt capabili să mențină o temperatură constantă a corpului și fluctuează în funcție de temperatura mediului. Ele încetinesc pierderile de căldură prin adunarea în grupuri mari și, de asemenea, se bucură pentru o lungă perioadă de timp în tuneluri apropiate de suprafață. Un metabolism lent (jumătate din cel al altor rozătoare) permite excavatorilor să supraviețuiască în tuneluri subterane cu niveluri foarte scăzute de oxigen și concentrații mari (letale pentru alte animale) de dioxid de carbon . [unsprezece]

Neuronii șobolanilor alunițe goi sunt capabili să-și restabilească complet funcția după mai mult de jumătate de oră de foamete de oxigen, care este de 6 ori mai lungă decât aceeași perioadă pentru șoarecii obișnuiți (care au aceeași dimensiune). Acesta este un record pentru mamifere. Șobolanii aluniței goi își păstrează toată viața capacitatea de a rezista lipsei de oxigen, care este prezentă la om abia la începutul vieții, în timpul nașterii [12] .

Caracteristicile reproducerii

Progeniturile din colonie aduce doar matca femela. Ea se împerechează doar cu câțiva masculi fertili , iar relația lor rămâne constantă de-a lungul anilor. Sarcina durează aproximativ 70 de zile. Regina poate aduce un nou așternut la fiecare 80 de zile; Există până la 5 litri pe an. Un nou-născut cântărește mai puțin de 2 g. Numărul de pui dintr-un așternut este mai mare decât cel al altor rozătoare de această dimensiune. Acesta variază de la 12 la 27 (numărul maxim dintre mamifere ), deși femela are doar sfarcurile 12. Studiile efectuate de zoologii americani de la Universitatea Cornell au stabilit că abundența laptelui la femelă permite puiilor să se hrănească pe rând. Astfel, la șobolanii alunițe goi, baza comportamentului social este pusă la o vârstă fragedă. Regina hrănește puii timp de aproximativ 4 săptămâni, deși aceștia încep să treacă la hrană solidă la vârsta de 2 săptămâni. Tinerii mănâncă și fecalele secretate de muncitori; în acest fel primesc flora bacteriană necesară digestiei alimentelor din plante. Tinerii excavatori încep să îndeplinească funcțiile muncitorilor la vârsta de 3-4 săptămâni. Capabil fiziologic de reproducere devin aproximativ 1 an.

Speranța de viață a șobolanilor alunițe goi este fără precedent pentru rozătoarele mici: în captivitate, au trăit până la 28 de ani [7] (și chiar până la 31 de ani [8] ). Reginele trăiesc cel puțin 13-18 ani. Mecanismele care mențin o durată de viață atât de mare includ activitatea telomerazei , niveluri ridicate de sisteme de reparare a ADN -ului , dar nu sunt cunoscute cu exactitate.

Șobolanii alunițe goi nu sunt predispuși la formarea de tumori canceroase datorită unui dublu mecanism de apărare care controlează creșterea celulelor. Poate că acesta este unul dintre principalele motive pentru o astfel de speranță de viață record pentru rozătoare. [13]

Un grup comun de biologi din Statele Unite și Israel a publicat un articol în revista Aging Cell, care confirmă ipoteza lor despre motivele longevității neobișnuit de mare a șobolanilor alunițe goi. Cercetătorii (în principal de la Universitatea din Tel Aviv și de la Universitatea din Texas, unde se află cea mai mare colonie a acestor rozătoare din Statele Unite - peste 2.000 de indivizi) au spus că, aparent, motivul longevității șobolanilor goi alunițe constă în conținutul ridicat de proteină neuregulin-1 . Este situat în cerebel, adică în partea creierului care controlează activitatea motorie.

Semnificație pentru om

În habitatele lor, șobolanii alunițe goi sunt destul de numeroși și provoacă unele daune culturilor agricole, în special câmpurilor de cartofi dulci .

Pe 10 noiembrie 2011, în revista științifică Nature a fost publicat un articol despre unele rezultate ale lucrării de descifrare a genomului șobolanului aluniță gol și analiza lui primară [14] [15] . Potrivit Science for Life Extension, o fundație caritabilă pentru cercetarea științifică, studiul șobolanului aluniță gol este una dintre cele 25 de idei științifice pentru extinderea vieții [16] .

Șobolanul aluniță gol și fenomenul de îmbătrânire

Șobolanul aluniță gol este un obiect atractiv pentru studiul mecanismelor de îmbătrânire a unui organism viu.

În 1991, Richard Alexander și o serie de alți oameni de știință au sugerat că excavatorul este un animal neotenic . Anterior, neotenia, adică capacitatea organismului de a opri programul de dezvoltare individuală în stadiul nou-născutului, a fost descrisă pentru unii amfibieni.

Căpătorii de alunițe au mai mult de 40 de semne „nou-născuți” [17] , inclusiv:

O serie de semne biochimice obiective indică, de asemenea, „nou-născut”.

S-a emis ipoteza [18] că neotenia șobolanului aluniță (care se presupune că a apărut ca urmare a închiderii evolutive a „programului de îmbătrânire” a organismului la nivel genetic), care pentru o specie obișnuită ar duce până la dispariția sa, a fost compensată de eusocialitatea sa .

Vezi și

Note

  1. ↑ Sokolov V. E. Dicționar de nume de animale în cinci limbi. latină, rusă, engleză, germană, franceză. 5391 titluri Mamifere. - M . : Limba rusă , 1984. - S. 203. - 352 p. — 10.000 de exemplare.
  2. ↑  Heterocephalus glaber ( în engleză) la Baza de date privind diversitatea mamiferelor ASM .
  3. ↑ 1 2 Patterson BD, Upham NS O familie nou recunoscută din Cornul Africii, Heterocephalidae (Rodentia: Ctenohystrica)  (engleză)  // Zoological Journal of the Linnean Society  : journal. - 2014. - Vol. 172 , iss. 4 . - P. 942-963 . — ISSN 0024-4082 . - doi : 10.1111/zoj.12201 .
  4. ↑ 1 2 Șobolanii alunițe goi nu sunt arse de acid sau piper • Știri Științe . „Elemente” . Preluat la 12 mai 2021. Arhivat din original la 12 mai 2021.
  5. ↑ Gol și orb . lenta.ru . Preluat la 12 mai 2021. Arhivat din original la 5 mai 2021.
  6. ↑ Lishchuk, Oleg . Cancerul a fost descoperit pentru prima dată la șobolani alunițe goi , N+1 (10 februarie 2016). Arhivat din original pe 15 februarie 2016. Preluat la 11 februarie 2016.
  7. ↑ 1 2 Dezvoltarea resurselor genomice și a metodelor pentru studierea speciilor cu viață lungă . geonomics.senescence.info . Preluat la 12 mai 2021. Arhivat din original la 12 mai 2021.
  8. ↑ 1 2 Longevitatea, îmbătrânirea și istoria vieții șobolanului aluniță gol (Heterocephalus glaber) . Arhivat din original pe 4 februarie 2014.
  9. ↑ Cercetătorii ICBFM SB RAS și ICBM SB RAS au stabilit un posibil motiv pentru longevitatea unui șobolan aluniță gol Arhivat 29 martie 2019 la Wayback Machine , 9 noiembrie 2018
  10. ↑ Principalul sistem olfactiv nu este important pentru comunicarea șobolanilor alunițe goi • Știri Științe . „Elemente” . Preluat la 12 mai 2021. Arhivat din original la 12 mai 2021.
  11. ↑ 1 2 3 4 A. Shinder. Un animal care nu simte durere . 2000-Aspecte-Probleme nr. 26(420), 27 iunie-3 iulie 2008
  12. ↑ Creierul gol al șobolanului aluniță stabilește record pentru supraviețuirea fără oxigen . www.infox.ru _ Preluat la 12 mai 2021. Arhivat din original la 12 mai 2021.
  13. ↑ Șobolanul aluniță gol are protecție dublă împotriva cancerului Arhivat 28 mai 2010 la Wayback Machine . www.medlabnews.ru
  14. ↑ Kim și colab. Secvențierea genomului dezvăluie informații despre fiziologia și longevitatea șobolanului aluniță gol  //  Nature: journal. - 2011. - octombrie ( vol. 2011 , nr. 21 ). - P. pe7 . - doi : 10.1038/nature10533 . — PMID 21993625 .
  15. ↑ Genomul gol al șobolanului aluniță este cheia secretului longevității? . Consultat la 29 noiembrie 2011. Arhivat din original pe 14 decembrie 2011.
  16. ↑ Idei științifice pentru prelungirea vieții . // scienceagainstaging.com. Consultat la 17 decembrie 2011. Arhivat din original la 7 noiembrie 2012.
  17. ↑ Secretul tinereții eterne. Care sunt cauzele îmbătrânirii și morții umane (link inaccesibil) . News Mail.Ru. Consultat la 5 februarie 2018. Arhivat din original pe 6 februarie 2018. 
  18. ↑ Genomul rozătoarei rezistente la cancer, șobolanul aluniță gol, a fost descifrat (link inaccesibil) . News Mail.Ru. Consultat la 5 februarie 2018. Arhivat din original pe 5 februarie 2018. 

Legături și surse