Naken grävare

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 19 december 2020; kontroller kräver 24 redigeringar .
Naken grävare
vetenskaplig klassificering
Domän:eukaryoterRike:DjurUnderrike:EumetazoiIngen rang:Bilateralt symmetriskIngen rang:DeuterostomesSorts:ackordUndertyp:RyggradsdjurInfratyp:käkadSuperklass:fyrfotaSkatt:fostervattenKlass:däggdjurUnderklass:OdjurSkatt:EutheriaInfraklass:PlacentaMagnotorder:BoreoeutheriaSuperorder:EuarchontogliresStora truppen:GnagareTrupp:gnagareUnderordning:PiggsvinInfrasquad:HystricognathiSteam-teamet:PhiomorphaSuperfamilj:BathyergoideaFamilj:Heterocephalidae Landry, 1957Släkte:Nakna mullvadsråttor ( Heterocephalus Rüppell, 1842 )Se:Naken grävare
Internationellt vetenskapligt namn
Heterocephalus glaber Ruppell, 1842
område
bevarandestatus
Status iucn3.1 LC ru.svgMinsta oro
IUCN 3.1 Minsta oro :  9987

Naken mullvadsråtta [1] ( lat.  Heterocephalus glaber ) är en liten grävande gnagare , den enda arten i släktet Heterocephalus och familjen Heterocephalidae [2] [3] . Traditionellt klassificerad i familjen grävare (Bathyergidae); 2014 separerades den i sin egen familj på grund av förekomsten av skarpa morfologiska skillnader och antiken hos dess evolutionära linje, som avvek från grävarna i tidig oligocen , för cirka 31,2 miljoner år sedan [3] .

Arten kännetecknas av unika egenskaper för däggdjur: komplex social organisation av kolonin, kallblodighet [4] , nästan fullständig frånvaro av ull , okänslighet för vissa former av smärta (orsakad av termiska brännskador och kemiska brännskador med syror), uthållighet till höga koncentrationer av CO 2 . Till en början trodde man att individer var immuna mot cancer i allmänhet [5] , men i februari 2016 rapporterade amerikanska forskare två cancerfall registrerade hos nakna mullvadsråttor (trots dessa fall är cancerincidensen extremt låg jämfört med andra däggdjur ) [6] . Den lever en storleksordning längre än andra gnagare av liknande storlek (upp till 28 år [7] och till och med 40 år [8] ). Aktiviteten att reparera skadade baser och nukleotider i cellerna hos den nakna mullvadsråttan är mycket högre än i musens celler, och kan vara ansvarig för det faktum att livslängden för denna gnagare når 40 år (medan den hos en normal mus är ett och ett halvt år) [9] .

Utseende

Små gnagare med en kroppslängd på 8-10 cm, en svans på 3-4 cm och en vikt på 30-35 gram. Honor är större: de väger från 50 till 80 gram. Utseendet vittnar om anpassningen till den underjordiska livsstilen. Bygget är tungt. Huvudet är relativt stort, lågt och brett, på en förkortad hals, vilket också är karakteristiskt för andra grävande gnagare (i synnerhet alla grävare och bävrar ). Hårfästet är nästan frånvarande. Tjocka hårstrån växer bara mellan tårna, vilket ökar deras yta, vilket hjälper djuren att gräva. Lemmarna är korta och tunna. Stora utskjutande tänder baktill isoleras av utväxter av läpparna, så att jorden inte kommer in i munhålan under grävning. Cirka 25 % av den totala muskelmassan finns i musklerna i käkarna (hos människor finns denna andel i benens muskler). Huden är naken och rynkig, rosa eller gulaktig.

Sinneorgan

Ögonen är små - 0,5 mm, synen är dålig. De yttre auriklarna är reducerade, men hörseln är akut, vilket framgår av den omfattande repertoaren av ljud som grävs.

Har en skarp dubbel luktsinne , där gnagare använder det huvudsakliga luktsystemet för att söka efter mat, men inte för att skilja sina släktingar från främlingar. För de senare anpassade de tydligen [10] ytterligare ett luktsystem, inklusive det vomeronasala organet . Individuellt erkännande av djur i en koloni med hjälp av ett extra luktsystem gör det möjligt att särskilja statusen för en släkting, på vilken dess livsstil helt beror.

Nakna grävare har också ett utvecklat känselförnimmelse  - deras nosparti och svansar är täckta med känsliga vibrissae , särskilt, vilket gör att grävarna enkelt kan röra sig genom tunnlar både med huvudet först och svansen framåt.

Okänslighet för smärta

Livsstil

Den nakna mullvadsråttan lever i de torra savannerna och halvöknarna i Kenya , Etiopien och Somalia . De är hemliga grävande djur som livnär sig på de underjordiska delarna av växter, inklusive saftiga knölar och växtlökar . De dricker inte vatten; vätska erhålls med mat. Mat förvaras i underjordiska skafferier [11] . I fångenskap äter de en mängd olika frukter och grönsaker.

Nakna mullvadsråttor lever i underjordiska kolonier med 70-80 individer, även om kolonier på upp till 295 individer har observerats. Den totala längden på tunnlarna som upptas av en koloni kan nå 3-5 km, och den årliga utstötningen av jord under grävning kan vara 3-4 ton. Tunnelns vanliga diameter är 4 cm; de ligger på ett djup av upp till 2 m och förbinder häckningskammare, latriner och matplatser. Grävarna kommer vanligtvis inte upp till ytan.

Tunnlar grävs kollektivt; som regel, expandera dem efter regn, när jorden blir mjukare. Den arbetande individen, som går framför, biter i hård jord med sina framtänder, som sedan krattas till utgången av tunnlarna längs en "levande transportör" - en kedja av 5-6 djur. Periodvis ersätter frontarbetaren en av de bakre.

Funktioner i social organisation

Nakna mullvadsråttor är eusociala  - den sociala strukturen i deras kolonier liknar den i sociala insektskolonier . Alla individer i en koloni är släkt; sällan återbosatt. Inavel är vanligt, vilket resulterar i en hög grad av genetisk likhet mellan medlemmar i en koloni. Ett annat eusocialt däggdjur är damaran ( Cryptomys damarensis ), också en medlem av grävarfamiljen.

Nakna grävare kännetecknas av kroppsasymmetri. Så honor har ofta 11 bröstvårtor istället för tolv - 5 på ena sidan av kroppen och 6 på den andra. Denna asymmetri är förmodligen också resultatet av långvarig inavel.

I spetsen för kolonin finns en enda häckande hona (livmoder eller drottning), som parar sig med endast 2-3 fertila hanar. Alla andra grävare, både honor och hanar, är arbetande individer. Fysiologiskt är de kapabla till reproduktion, men deltar inte i det medan de är i kolonin (som regel hela livet). Liksom många sociala insekter, om drottningen avlägsnas från kolonin, går flera arbetande honor in i en hård kamp om drottningens position. När en hona blir en drottning ökar hon märkbart i storlek; hos vuxna uppstår detta på grund av en ökning av avståndet mellan kotorna.

De funktioner som arbetarna utför beror på deras storlek. Mindre individer underhåller tunnelsystemet, hjälper till att ta hand om ungarna och letar efter mat. De största sterila individerna är "soldater", som tydligen skyddar kolonin från grävarnas huvudfiender - ormar . Under större delen av året står de, förutom regnperioden, endast för 5 % av det totala arbetet (med 25-40 % av antalet inne i kolonin). Efter regnperioden utökar de aktivt nätverket av tunnlar och bosätter sig delvis och grundar nya kolonier. Beteendet hos medelstora arbetare är medelstort. "Kaster" hos nakna mullvadsråttor passerar in i varandra med åldern, och det finns ingen tydlig skillnad mellan dem, observerade till exempel hos myror . Honan är uteslutande engagerad i barnafödande och producerar hundratals ungar under åren av hennes liv (i ett fall dokumenterades cirka 900 ungar på 12 år).

De har utvecklat ljudkommunikation: nakna mullvadsråttor är kapabla att göra minst 18 typer av olika ljud - fler [4] än någon annan gnagare .

Metabolism

Till skillnad från de flesta däggdjur kan mullvadsråttor inte upprätthålla en konstant kroppstemperatur , och den fluktuerar med temperaturen i miljön. De bromsar värmeförlusten genom att samlas i stora grupper, och solar sig även länge i tunnlar nära ytan. En långsam ämnesomsättning (halva den hos andra gnagare) gör att grävare kan överleva i underjordiska tunnlar med mycket låga syrenivåer och höga (dödliga för andra djur) koncentrationer av koldioxid . [elva]

Neuronerna hos nakna mullvadsråttor kan helt återställa sin funktion efter mer än en halvtimme av syresvält, vilket är 6 gånger längre än samma period för vanliga möss (som har samma storlek). Detta är rekord för däggdjur. Nakna mullvadsråttor behåller hela livet förmågan att stå emot bristen på syre, som finns hos människor endast i början av livet, under förlossningen [12] .

Funktioner för reproduktion

Avkommor i kolonin tar bara med sig den kvinnliga drottningen. Hon parar sig bara med ett fåtal fertila hanar, och deras förhållande förblir konstant under åren. Graviditeten varar cirka 70 dagar. Drottningen kan ta med en ny kull var 80:e dag; Det finns upp till 5 kullar per år. En nyfödd väger mindre än 2 g. Antalet ungar i en kull är större än hos andra gnagare av denna storlek. Det sträcker sig från 12 till 27 (det maximala antalet bland däggdjur ), även om honan bara har 12 bröstvårtor.Studier gjorda av amerikanska zoologer från Cornell University har fastställt att överflöd av mjölk i honan tillåter ungarna att äta i sin tur. Hos nakna mullvadsråttor läggs således grunden för socialt beteende i tidig ålder. Drottningen matar ungarna i cirka 4 veckor, även om de börjar gå över till fast föda vid 2 veckors ålder. Ungarna äter också avföringen som utsöndras av arbetarna; på så sätt får de den bakterieflora som är nödvändig för matsmältningen av växtföda. Unga grävare börjar utföra arbetarnas funktioner vid en ålder av 3-4 veckor. Fysiologiskt kapabla till reproduktion blir cirka 1 år gammal.

Den förväntade livslängden för nakna mullvadsråttor är oöverträffad för små gnagare: i fångenskap levde de upp till 28 år [7] (och till och med upp till 31 år [8] ). Drottningar lever minst 13-18 år. Mekanismer som upprätthåller så långa livslängder inkluderar telomerasaktivitet , höga nivåer av DNA-reparationssystem , men är inte kända exakt.

Nakna mullvadsråttor är inte benägna att bilda cancertumörer på grund av en dubbel försvarsmekanism som kontrollerar celltillväxt. Kanske är detta en av huvudorsakerna till en sådan rekordlivslängd för gnagare. [13]

En gemensam grupp biologer från USA och Israel publicerade en artikel i tidskriften Aging Cell, som bekräftar deras hypotes om orsakerna till den ovanligt höga livslängden för nakna mullvadsråttor. Forskare (främst från University of Tel Aviv och University of Texas, där den största kolonin av dessa gnagare i USA finns - mer än 2 000 individer) sa att orsaken till nakna mullvadsråttor tydligen ligger i det höga innehållet av proteinet neuregulin-1 . Den ligger i lillhjärnan, det vill säga i den del av hjärnan som styr motorisk aktivitet.

Betydelse för människan

I deras livsmiljöer är nakna mullvadsråttor ganska många och orsakar viss skada på jordbruksgrödor, särskilt sötpotatisfält .

Den 10 november 2011 publicerades en artikel i den vetenskapliga tidskriften Nature om några resultat av arbetet med att dechiffrera arvsmassan hos den nakna mullvadsråttan och dess primära analys [14] [15] . Enligt Science for Life Extension, en välgörenhetsstiftelse för vetenskaplig forskning, är studiet av den nakna mullvadsråttan en av 25 vetenskapliga idéer för livsförlängning [16] .

Den nakna mullvadsråttan och åldrandefenomenet

Den nakna mullvadsråttan är ett attraktivt objekt för att studera mekanismerna för åldrande av en levande organism.

1991 föreslog Richard Alexander och ett antal andra forskare att grävaren är ett neoteniskt djur. Tidigare beskrevs neoteny, det vill säga organismens förmåga att stoppa programmet för individuell utveckling i det nyfödda skedet, för vissa amfibier.

Mullvadsgrävare har mer än 40 "nyfödda" tecken [17] , inklusive:

Ett antal objektiva biokemiska tecken tyder också på "nyföddhet".

Det har antagits [18] att mullvadsråttans neoteny (som antas ha uppstått som ett resultat av den evolutionära avstängningen av organismens "åldrande program" på genetisk nivå), vilket för en vanlig art skulle leda till till dess utrotning, kompenserades av dess eusocialitet .

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Sokolov V. E. Femspråkig ordbok över djurnamn. latin, ryska, engelska, tyska, franska. 5391 titlar Däggdjur. - M . : Ryska språket , 1984. - S. 203. - 352 sid. — 10 000 exemplar.
  2. ↑  Heterocephalus glaber ( engelska) vid ASM Mammal Diversity Database .
  3. ↑ 1 2 Patterson BD, Upham NS En nyligen erkänd familj från Afrikas horn, Heterocephalidae (Rodentia: Ctenohystrica)  (engelska)  // 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 Nakna mullvadsråttor bränns inte av syra eller peppar • Science News . "Element" . Hämtad 12 maj 2021. Arkiverad från originalet 12 maj 2021.
  5. ↑ Naken och blind . lenta.ru . Hämtad 12 maj 2021. Arkiverad från originalet 5 maj 2021.
  6. ↑ Lishchuk, Oleg . Cancer upptäcktes först hos nakna mullvadsråttor , N+1 (10 februari 2016). Arkiverad från originalet den 15 februari 2016. Hämtad 11 februari 2016.
  7. ↑ 1 2 Utveckla genomiska resurser och metoder för att studera långlivade arter . geonomics.senescence.info . Hämtad 12 maj 2021. Arkiverad från originalet 12 maj 2021.
  8. ↑ 1 2 Naken mullvadsråtta (Heterocephalus glaber) livslängd, åldrande och livshistoria . Arkiverad från originalet den 4 februari 2014.
  9. ↑ Forskare från ICBFM SB RAS och ICBM SB RAS har fastställt en möjlig orsak till livslängden hos en naken mullvadsråtta Arkiverad 29 mars 2019 på Wayback Machine 9 november 2018
  10. ↑ Det huvudsakliga luktsystemet är inte viktigt för kommunikationen av nakna mullvadsråttor • Science News . "Element" . Hämtad 12 maj 2021. Arkiverad från originalet 12 maj 2021.
  11. ↑ 1 2 3 4 A. Shinder. Ett djur som inte känner smärta . 2000-Aspekter-Problem nr. 26(420), 27 juni-3 juli 2008
  12. ↑ Hjärnan för naken mullvadsråtta sätter rekord för att överleva utan syre . www.infox.ru _ Hämtad 12 maj 2021. Arkiverad från originalet 12 maj 2021.
  13. ↑ Naken mullvadsråtta har dubbelt skydd mot cancer Arkiverad 28 maj 2010 på Wayback Machine . www.medlabnews.ru
  14. ↑ Kim et al. Genomsekvensering avslöjar insikter i fysiologi och livslängd för den nakna mullvadsråttan  //  Nature : journal. - 2011. - Oktober ( vol. 2011 , nr 21 ). - P. pe7 . - doi : 10.1038/nature10533 . — PMID 21993625 .
  15. ↑ Genomet av nakna mullvadsråtta är nyckeln till hemligheten med livslängd? . Hämtad 29 november 2011. Arkiverad från originalet 14 december 2011.
  16. ↑ Vetenskapliga idéer för livsförlängning . // scienceagainstaging.com. Hämtad 17 december 2011. Arkiverad från originalet 7 november 2012.
  17. ↑ Hemligheten med evig ungdom. Vilka är orsakerna till mänskligt åldrande och död (otillgänglig länk) . Mail.Ru kontaktinformation förvaltning. Hämtad 5 februari 2018. Arkiverad från originalet 6 februari 2018. 
  18. ↑ Genomet för den cancerresistenta gnagaren, den nakna mullvadsråttan, dechiffrerades (otillgänglig länk) . Mail.Ru kontaktinformation förvaltning. Hämtad 5 februari 2018. Arkiverad från originalet 5 februari 2018. 

Länkar och källor