У обыкновенной землеройки один из самых высоких показателей метаболизма среди млекопитающих. Поэтому они должны потреблять значительное количество энергии из-за своего относительно небольшого веса тела. Поскольку их жировые запасы быстро истощаются, они часто умирают от голода всего через несколько часов без еды. Тем не менее лесные бурозубки и их близкие родственники очень успешны в эволюции и довольно широко распространены, особенно в северном полушарии.
Дина Дехманн, ученый из Института поведения животных Макса Планка в Радольфцелле, надеется выяснить, как животные справляются с резкими колебаниями количества пищи и других ресурсов. Например, как крошечные землеройки справляются с холодами и нехваткой еды зимой?
Но исследования с дикими землероками отнимают много времени и ресурсов. Из-за их сильного территориального поведения животные должны содержаться в больших индивидуальных вольерах на протяжении всего эксперимента.
Осенью сжиматься, весной расти
В отличие от многих других животных, обыкновенные землеройки не запасаются едой и не впадают в спячку.
Вместо этого они адаптируются совершенно по-другому: после рождения летом они быстро вырастают до максимального размера. Но осенью они начинают уменьшаться в размерах и теряют примерно от 10 до 20 процентов веса тела. Уменьшается не только жировая и мышечная масса; внутренние органы, такие как мозг, также сжимаются.
Начиная с февраля, землеройки снова начинают расти, пока весной не достигнут максимального размера. Однако некоторые ткани, такие как мозг, снова растут лишь частично. Это сезонное изменение размера тела, которое крайне редко встречается в животном мире, также известно как феномен Денеля.
Однако такая стратегия кажется немного парадоксальной. Несмотря на густой зимний мех, можно было бы ожидать, что землеройки легче остывают при зимних температурах, потому что у более мелких животных неблагоприятное соотношение поверхности тела к массе тела.
Из-за этого они теряют больше тепла в холодный окружающий воздух. Фактически, взаимосвязь между массой тела, температурой и скоростью метаболизма является фундаментальным законом экологии.
Постоянное потребление энергии
Чтобы выяснить, как сезонные изменения размеров тела влияют на потребление энергии землеройками, Дехманн и ее команда измерили метаболизм животных при соответствующих температурах наружного воздуха в разные сезоны. Результаты были удивительными. «Обычной землеройке каким-то образом удается обмануть эволюцию», – говорит Дехманн. Несмотря на меньшие размеры тела, землеройки не потребляют больше энергии на грамм веса зимой – даже если температура может колебаться более чем на 30 градусов.
Это не потому, что зимой они менее активны. Видеозаписи исследователя показывают, что хотя землеройки отдыхают немного дольше, это может объяснить лишь небольшую часть различий в потребностях в энергии.
Ученые подозревают, что землеройки постоянно выделяют чрезмерное количество тепла из-за своей высокой метаболической активности и, следовательно, не нуждаются в повышении скорости обмена зимой.
Меньший размер тела просто означает, что они должны потреблять меньше энергии в целом. Это выгодно, учитывая скудный запас еды зимой. «Как именно это работает, пока неясно. Есть еще несколько открытых вопросов, которые мы хотели бы изучить в дальнейших экспериментах », – говорит Дехманн.
Особый метаболизм лесных землероек может даже пролить свет на исследования болезней человека, в которых метаболизм играет роль.