შიშველი მოლი ვირთხა

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -  

                     შიშველი მოლი ვირთხა

(ლათ. Heterocephalus glaber) არის პატარა ბურღული მღრღნელი, ერთადერთი სახეობა Heterocephalus-ის გვარისა და Heterocephalidae ოჯახისა. ტრადიციულად კლასიფიცირებულია მოლური ვირთხების ოჯახში (Bathyergidae); 2014 წელს იგი გადაეცა საკუთარ ოჯახს მკვეთრი მორფოლოგიური განსხვავებების არსებობისა და მისი ევოლუციური ხაზის სიძველის გამო, რომელიც განსხვავდებოდა ადრეულ ოლიგოცენში, დაახლოებით 31,2 მილიონი წლის წინ, მოლური ვირთხებისგან.

სახეობა გამოირჩევა ძუძუმწოვრებისთვის უნიკალური მახასიათებლებით: კოლონიის რთული სოციალური ორგანიზაცია, ცივსისხლიანი, ბეწვის თითქმის სრული არარსებობა, ზოგიერთი ფორმის ტკივილისადმი უგრძნობლობა (თერმული დამწვრობისა და მჟავებით ქიმიური დამწვრობის გამო) და ტოლერანტობა CO2-ის მაღალი კონცენტრაციის მიმართ. თავდაპირველად ითვლებოდა, რომ ინდივიდები ზოგადად კიბოს მიმართ იყვნენ იმუნური, მაგრამ 2016 წლის თებერვალში ამერიკელმა მეცნიერებმა დააფიქსირეს კიბოს ორი შემთხვევა დაფიქსირდა შიშველ მოლულ ვირთხებში (მიუხედავად ამ შემთხვევებისა, კიბოს სიხშირე უკიდურესად დაბალია სხვა ძუძუმწოვრებთან შედარებით). ის სიდიდის რიგით მეტ ხანს ცხოვრობს, ვიდრე სხვა მსგავსი ზომის მღრღნელები (28 წლამდე  და 40 წლამდეც კი). დაზიანებული ფუძეების და ნუკლეოტიდების აღდგენის აქტივობა შიშველი მოლის ვირთხის უჯრედებში გაცილებით მაღალია, ვიდრე თაგვის უჯრედებში და შესაძლოა იყოს პასუხისმგებელი იმ ფაქტზე, რომ ამ მღრღნელების სიცოცხლის ხანგრძლივობა 40 წელს აღწევს (მაშინ, როცა ჩვეულებრივ თაგვში ის არის ერთი და ერთი. ნახევარი წელი.

იხ. ვიდეო - Naked Mole Rats | World's Weirdest

გარეგნობა

პატარა მღრღნელები სხეულის სიგრძე 8-10 სმ, კუდი - 3-4 სმ და წონა 30-35 გრამი. მდედრები უფრო დიდია: ისინი იწონიან 50-დან 80 გრამამდე. გარეგნობა მიუთითებს მიწისქვეშა ცხოვრების წესთან ადაპტაციაზე. აშენება მძიმეა. თავი შედარებით დიდი, დაბალი და განიერია, დამოკლებულ კისერზე, რაც ასევე დამახასიათებელია სხვა ბურღული მღრღნელებისთვის (კერძოდ, ყველა მოლი ვირთხებისა და თახვებისთვის). თმა თითქმის არ არის. სქელი თმები იზრდება მხოლოდ თითებს შორის, იზრდება მათი ზედაპირის ფართობი, რაც ეხმარება ცხოველებს თხრაში. კიდურები მოკლე და თხელია. უკანა მხარეს დიდი ამობურცული კბილები იზოლირებულია ტუჩის გამონაზარდებით, რათა თხრის დროს მიწა არ მოხვდეს პირის ღრუში. მთლიანი კუნთოვანი მასის დაახლოებით 25% მოდის ყბის კუნთებზე (ადამიანებში ეს წილი ფეხის კუნთებზე მოდის). კანი არის შიშველი და ნაოჭებიანი, ვარდისფერი ან მოყვითალო.

Გრძნობის ორგანოები

თვალები პატარაა - 0,5 მმ, მხედველობა სუსტია. გარე აურიკულები დაქვეითებულია, მაგრამ სმენა მწვავეა, რასაც მოწმობს ვირთხების მიერ გამოშვებული ბგერების ვრცელი რეპერტუარი.

მათ აქვთ მწვავე ორმაგი ყნოსვა, რომლის დროსაც მღრღნელები იყენებენ თავიანთ ძირითად ყნოსვის სისტემას საკვების მოსაძებნად, მაგრამ არა იმისთვის, რომ განასხვავონ თავიანთი ნათესავები სხვებისგან. ამ უკანასკნელისთვის, როგორც ჩანს,  მათ ადაპტირდნენ დამატებითი ყნოსვითი სისტემა, მათ შორის ვომერონასალური ორგანო. კოლონიაში ცხოველების ინდივიდუალური ამოცნობა დამატებითი ყნოსვითი სისტემის დახმარებით შესაძლებელს ხდის განასხვავოს ნათესავის სტატუსი, რომელზეც მთლიანად დამოკიდებულია მისი ცხოვრების წესი.

შიშველ მოლულ ვირთხებს ასევე აქვთ განვითარებული შეხების გრძნობა - მათი მუწუკები და კუდები დაფარულია მგრძნობიარე ვიბრისებით, კერძოდ, ვირთხებს საშუალებას აძლევს ადვილად გადაადგილდნენ გვირაბებში, როგორც პირველ რიგში, ისე კუდში.

უგრძნობლობა ტკივილის მიმართ

შიშველი ვირთხის კანის უჯრედებს აკლია ნეიროტრანსმიტერი, რომელიც ცნობილია როგორც „ნივთიერება P“, რომელიც პასუხისმგებელია ტკივილის იმპულსების გადაცემაზე ცენტრალურ ნერვულ სისტემაში. ამიტომ, შიშველი მოლი ვირთხები არ გრძნობენ ჭრილობას და დამწვრობას. თუმცა, ამ ნეიროტრანსმიტერის ინექციის შემდეგ ტკივილი ჩნდება.

შიშველი მოლი ვირთხის კანის უჯრედები არ არის მგრძნობიარე მჟავის მიმართ 3,5-ზე ნაკლები pH-ის დონეზეც კი.

მჟავის გარდა, ვირთხის კანი ასევე არ არის მგრძნობიარე კაპსაიცინის მიმართ, რომელიც ცხელ სითბოს აძლევს ჩილის წიწაკას.

ცხოვრების წესი

შიშველი მოლი ვირთხა ცხოვრობს კენიის, ეთიოპიის და სომალის მშრალ სავანებსა და ნახევრად უდაბნოებში. ისინი ფარული ბურღული ცხოველები არიან, რომლებიც იკვებებიან მცენარეების მიწისქვეშა ნაწილებით, მათ შორის წვნიანი ტუბერებითა და მცენარის ბოლქვებით. ისინი არ სვამენ წყალს; სითხე მიიღება საკვებით. საკვები ინახება მიწისქვეშა სათავსოებში. ტყვეობაში ისინი მიირთმევენ სხვადასხვა სახის ხილსა და ბოსტნეულს.

შიშველი მოლი ვირთხები ცხოვრობენ 70-80 ინდივიდის მიწისქვეშა კოლონიებში, თუმცა დაფიქსირდა 295-მდე ინდივიდის კოლონიები. ერთი კოლონიის მიერ დაკავებული გვირაბების საერთო სიგრძემ შეიძლება მიაღწიოს 3-5 კმ-ს, ხოლო გათხრისას ნიადაგის წლიური გამოშვება 3-4 ტონას.გვირაბის ჩვეულებრივი დიამეტრი 4 სმ; ისინი დგანან 2 მ-მდე სიღრმეზე, აკავშირებენ ბუდე კამერებს, საპირფარეშოებსა და კვების ადგილებს. დიგერები, როგორც წესი, ზედაპირზე არ გადიან.

გვირაბები გათხრილია ერთობლივად; როგორც წესი, ისინი ფართოვდებიან წვიმის შემდეგ, როდესაც ნიადაგი რბილდება. მომუშავე ინდივიდი, რომელიც წინ მიდის, თავისი საჭრელით კბენს მყარ ნიადაგს, რომელიც შემდეგ გვირაბებიდან გასასვლელისკენ მიდის "ცოცხალი კონვეიერის" - 5-6 ცხოველისგან შემდგარი ჯაჭვის გასწვრივ. პერიოდულად, წინა მუშაკს ცვლის ერთ-ერთი უკანა მუშაკი.

სოციალური ორგანიზაციის თავისებურებები

შიშველი მოლი ვირთხები ევსოციალურია - მათი კოლონიების სოციალური სტრუქტურა სოციალური მწერების მსგავსია. კოლონიაში ყველა ინდივიდი ნათესავებია; იშვიათად გადადიან გარეთ. შეჯვარება ხშირია, რაც იწვევს გენეტიკური მსგავსების მაღალ ხარისხს კოლონიის წევრებს შორის. კიდევ ერთი ევსოციალური ძუძუმწოვარი არის დამარან მინოვი (Cryptomys damarensis), რომელიც ასევე ვირთხების ოჯახის წარმომადგენელია.

შიშველი მოლი ვირთხები სხეულის ასიმეტრიით ხასიათდებიან. ამრიგად, მდედრებს ხშირად თორმეტის ნაცვლად 11 ძუძუს აქვთ - 5 სხეულის ერთ მხარეს და 6 მეორეზე. ასეთი ასიმეტრია, სავარაუდოდ, ასევე ხანგრძლივი შეჯვარების შედეგია.

კოლონიის სათავეში დგას ერთი მდედრი სელექციონერი (საშვილოსნო, ან დედოფალი), რომელიც წყვილდება მხოლოდ 2-3 ნაყოფიერ მამრთან. ყველა სხვა მოლური ვირთხა, როგორც მდედრი, ასევე მამრი, მუშები არიან. ფიზიოლოგიურად, მათ შეუძლიათ გამრავლება, მაგრამ არ მონაწილეობენ მასში, სანამ ისინი კოლონიაში არიან (ჩვეულებრივ, მთელი ცხოვრება). როგორც ბევრი სოციალური მწერის შემთხვევაში, თუ დედოფალს კოლონიიდან აშორებენ, რამდენიმე მუშა ქალი გააფთრებულ კონკურენციაში შედის დედოფლად გახდომისთვის. როდესაც ქალი ხდება დედოფალი, ის შესამჩნევად იზრდება ზომაში; ზრდასრულ ადამიანებში ეს ხდება ხერხემლიანებს შორის მანძილის გაზრდის გამო.

მუშების მიერ შესრულებული ფუნქციები დამოკიდებულია მათ ზომაზე. მცირე პიროვნებები ინარჩუნებენ გვირაბის სისტემას, ეხმარებიან ახალგაზრდებზე ზრუნვას და საკვების ძიებას. ყველაზე დიდი სტერილური ინდივიდები არიან „ჯარისკაცები“, რომლებიც აშკარად იცავენ კოლონიას მოლი ვირთხების მთავარი მტრებისგან - გველებისაგან. წელიწადის უმეტესი ნაწილი, წვიმების სეზონის გარდა, მთლიანი სამუშაოს მხოლოდ 5%-ს შეადგენს (შიგნიდან 25-40%-ით).კოლონიები). წვიმიანი სეზონის შემდეგ ისინი აქტიურად აფართოებენ გვირაბების ქსელს და ნაწილობრივ ასახლებენ, აარსებენ ახალ კოლონიებს. საშუალო ზომის მუშაკების ქცევა შუალედურია. შიშველი მოლი ვირთხების „კასტები“ ასაკთან ერთად ერთმანეთში გარდაიქმნება და მათ შორის აშკარა განსხვავება არ არის, როგორც ეს შეინიშნება, მაგალითად, ჭიანჭველებში. ქალი ეძღვნება ექსკლუზიურად მშობიარობას, აჩენს ასობით ახალგაზრდას მისი ცხოვრების განმავლობაში (ერთ შემთხვევაში, დაახლოებით 900 ახალგაზრდა იყო დოკუმენტირებული 12 წლის განმავლობაში).

მათ განავითარეს ხმოვანი კომუნიკაცია: შიშველი მოლი ვირთხებს შეუძლიათ გამოუშვან სულ მცირე 18 სხვადასხვა ტიპის ბგერა - მეტი  ვიდრე ნებისმიერ სხვა მღრღნელს.

დედალი მაკე

მეტაბოლიზმი

ძუძუმწოვართა უმეტესობისგან განსხვავებით, ვირთხებს არ შეუძლიათ სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნება და ის იცვლება გარემოს ტემპერატურის მიხედვით. ისინი ანელებენ სითბოს დაკარგვას დიდ ჯგუფებში შეკრებით და ასევე დიდხანს იძირებიან ზედაპირთან ახლოს გვირაბებში. მათი ნელი მეტაბოლიზმი (სხვა მღრღნელების ნახევრად სიჩქარით) საშუალებას აძლევს ვირთხებს გადარჩეს მიწისქვეშა გვირაბებში ჟანგბადის ძალიან დაბალი დონით და ნახშირორჟანგის მაღალი (სხვა ცხოველებისთვის სასიკვდილო) კონცენტრაციით.

შიშველი მოლი ვირთხის ნეირონებს შეუძლიათ სრულად აღადგინონ თავიანთი ფუნქცია ჟანგბადის შიმშილის ნახევარ საათზე მეტი ხნის შემდეგ, რაც 6-ჯერ მეტია იმავე პერიოდზე ნორმალური (იგივე ზომის თაგვებისთვის). ეს რეკორდია ძუძუმწოვრებისთვის. შიშველი მოლი ვირთხები მთელი ცხოვრების განმავლობაში ინარჩუნებენ უნარს, წინააღმდეგობა გაუწიონ ჟანგბადის ნაკლებობას, რაც ადამიანებში გვხვდება მხოლოდ სიცოცხლის დასაწყისში, მშობიარობის დროს.

რეპროდუქციის მახასიათებლები

კოლონიაში შთამომავლობა მხოლოდ დედოფალ ქალს მოაქვს. ის წყვილდება მხოლოდ რამდენიმე ნაყოფიერ მამრთან და მათი ურთიერთობა წლების განმავლობაში მუდმივი რჩება. ორსულობა დაახლოებით 70 დღე გრძელდება. დედოფალს შეუძლია ყოველ 80 დღეში აწარმოოს ახალი ნაგავი; წელიწადში 5 ლიტრამდეა. ახალშობილი იწონის 2 გ-ზე ნაკლებს, ნაგავში ბელიების რაოდენობა აღემატება ამ ზომის სხვა მღრღნელებს. ის 12-დან 27-მდე მერყეობს (მაქსიმალური რაოდენობა ძუძუმწოვრებს შორის), თუმცა მდედრს აქვს მხოლოდ 12 ძუძუს.. კორნელის უნივერსიტეტის ამერიკელი ზოოლოგების მიერ ჩატარებულმა კვლევამ დაადგინა, რომ მდედრში რძის სიმრავლე ლეკვებს რიგრიგობით იკვებება. ამგვარად, შიშველ მოლულ ვირთხებში სოციალური ქცევის საფუძველი ეყრება ადრეულ ასაკში. დედოფალი შვილებს დაახლოებით 4 კვირის განმავლობაში კვებავს, თუმცა ისინი მყარ საკვებზე გადასვლას 2 კვირის ასაკიდან იწყებენ. ლეკვები ასევე ჭამენ იმ განავალს, რომელსაც მუშები მათთვის გამოიმუშავებენ; ამ გზით ისინი იღებენ მცენარეული საკვების მოსანელებლად აუცილებელ ბაქტერიულ ფლორას. ახალგაზრდა დიგერები მუშათა ფუნქციების შესრულებას 3-4 კვირის ასაკში იწყებენ. ისინი ფიზიოლოგიურად გამრავლების უნარიანდებიან დაახლოებით 1 წლის ასაკში.

შიშველი მოლი ვირთხების სიცოცხლის ხანგრძლივობა უპრეცედენტოა პატარა მღრღნელებისთვის: ტყვეობაში ისინი ცხოვრობდნენ 28 წლამდე  (და 31 წლამდეც კი ). დედოფლები ცხოვრობენ მინიმუმ 13-18 წელი. ასეთი მაღალი სიცოცხლის ხანგრძლივობის მხარდამჭერი მექანიზმები მოიცავს ტელომერაზას აქტივობას, დნმ-ის აღდგენის სისტემების მაღალ დონეს, მაგრამ ზუსტად არ არის ცნობილი.

შიშველი მოლი ვირთხები არ არიან მგრძნობიარე სიმსივნური სიმსივნეების წარმოქმნის გამო ორმაგი დამცავი მექანიზმის გამო, რომელიც აკონტროლებს უჯრედების ზრდას. შესაძლოა, ეს არის მღრღნელების სიცოცხლის ასეთი რეკორდული ხანგრძლივობის ერთ-ერთი მთავარი მიზეზი.

შეერთებული შტატებისა და ისრაელის ბიოლოგთა ერთობლივმა ჯგუფმა გამოაქვეყნა სტატია ჟურნალში Aging Cell, რომელიც ადასტურებს მათ ჰიპოთეზას შიშველი ვირთხების უჩვეულოდ მაღალი სიცოცხლის ხანგრძლივობის მიზეზების შესახებ. მკვლევარებმა (ძირითადად თელ-ავივის უნივერსიტეტიდან და ტეხასის უნივერსიტეტიდან, სადაც ამ მღრღნელების ყველაზე დიდი კოლონია მდებარეობს შეერთებულ შტატებში - 2000-ზე მეტი ინდივიდი) განაცხადეს, რომ, დიდი ალბათობით, შიშველი ვირთხების ხანგრძლივობის მიზეზი არის პროტეინის ნეირეგულინ-1-ის მაღალი შემცველობა. იგი მდებარეობს ცერებრელუმში, ანუ თავის ტვინის იმ ნაწილში, რომელიც აკონტროლებს საავტომობილო აქტივობას.

მნიშვნელობა ადამიანებისთვის

შიშველი მოლი ვირთხები საკმაოდ მრავალრიცხოვანია თავიანთ ჰაბიტატებში და გარკვეულ ზიანს აყენებენ სასოფლო-სამეურნეო კულტურებს, განსაკუთრებით ტკბილი კარტოფილის მინდვრებს.

2011 წლის 10 ნოემბერს სამეცნიერო ჟურნალში Nature გამოქვეყნდა სტატია შიშველი მოლი ვირთხის გენომის გაშიფვრისა და მისი პირველადი ანალიზის შესახებ მუშაობის ზოგიერთი შედეგის შესახებ. კვლევითი საქველმოქმედო ორგანიზაცია Science for Life Extension-ის თანახმად, შიშველი მოლი ვირთხების შესწავლა სიცოცხლის გახანგრძლივების 25 სამეცნიერო იდეიდან ერთ-ერთია.

შიშველი მოლი ვირთხა და სხეულის დაბერების ფენომენი

შიშველი მოლი ვირთხა მიმზიდველი ობიექტია ცოცხალ ორგანიზმში დაბერების მექანიზმების შესასწავლად.

1991 წელს რიჩარდ ალექსანდრემ და უამრავმა სხვა მეცნიერმა გამოთქვეს ვარაუდი, რომ მოლი ვირთხა ნეოტინური ცხოველია. ადრე ნეოტენია, ანუ ორგანიზმის უნარი შეაჩეროს ინდივიდუალური განვითარების პროგრამა ახალშობილთა ეტაპზე, აღწერილი იყო ზოგიერთი ამფიბიისთვის.

მოლულ ვირთხებს აქვთ 40-ზე მეტი „ახალშობილი“ ნიშანი, მათ შორის:

მსუბუქი წონა ოჯახის სხვა სახეობებთან შედარებით.

ბეწვის ნაკლებობა (მღრღნელებს ყოველთვის აქვთ).

ყურების ნაკლებობა.

სხეულის მუდმივი ტემპერატურის შენარჩუნების შეზღუდული უნარი (როგორც ახალშობილ ძუძუმწოვრებში).

მაღალი კოგნიტური შესაძლებლობები (ცნობისმოყვარეობა).

დაბალი მგრძნობელობა ტკივილის მიმართ.

ნეირონების რეგენერაციის და ნეირონების სიცოცხლის ხანგრძლივობის გაზრდის უნარი.

ასაკთან ერთად ზრდის ფაქტორი 2 (IGF2) დონის დაქვეითება არ ხდება.

ასაკთან ერთად არ მცირდება სუპეროქსიდის დისმუტაზას 1 და 2, ისევე როგორც კატალაზას დონეები.

„ახალშობადობა“ ასევე მითითებულია მთელი რიგი ობიექტური ბიოქიმიური ნიშნით.

დაისვა ჰიპოთეზა, რომ მოლური ვირთხის ნეოტენია (როგორც ვარაუდობენ, გაჩნდა შედეგადორგანიზმის „დაბერების პროგრამის“ ევოლუციური გამორთვა გენეტიკურ დონეზე), რაც ნორმალური სახეობისთვის მის გადაშენებას გამოიწვევდა, კომპენსირებული იყო მისი ევსოციალურობით.

იხ. ვიდეო - Голый землекоп поможет раскрыть тайну долголетия и иммунитета к раку (новости)