זה לא יוצא דופן עבורחיות כמו דוביםלבנות את מסת הגוף שלהם לקראת החורף, לאגור שומן תוך כדי ירידה בחילוף החומרים שלהם כדי לסבול את הזמנים הרזים שלפנינו.
עם תוחלת חיים של בקושי שנה, החמצן האירו-אסיאתי המסכן (סורקס ארנאוס) אין רצון לבזבז חודשים יקרים בתפיסת Zs מתחת לסחף השלג. במקום זאת, הוא פיתח אסטרטגיה שונה מאוד כדי לשרוד את הימים האפלים והקרים, לכווץ את איבריו שואבי הדלק כדי לשמר את מעט המאגרים שיש לו בהישג יד.
נקראה 'תופעת דהנל' על שם זואולוג פולניאוגוסט דנל, הטריק הממולח הזה להישרדות יכול לגרום ליונק הזעיר במשקל 5 עד 12 גרם (0.2 עד 0.4 אונקיה) להשיל עד 18 אחוז ממשקלו כשהטמפרטורה יורדת - ירידה מזעזעת הכוללת יותר מרבע ממסת המוח שלו - רק להצמיח מחדש את הרקמות האבודות שלו באביב הבא.
כעת חוקרים מארה"ב, גרמניה ודנמרק זיהו מספר גנים האחראים לתופעה, ומזהים קשרים מסקרנים עם שינויים גנטיים בבני אדם המעורבים במגוון מצבים בריאותיים,.
הממצאים החדשים מגיעים שנה בלבד לאחר אותם חוקריםמונה מספר שינויים מטבולייםבכבד, בקליפת המוח ובהיפוקמפוס של השרב המלווים את ההתכווצות העונתית, לממצאים שלטענתם יכולים להיות השלכות על טיפול במחלות נוירולוגיות בבני אדם.
במחקר המשך זה, הצוות ביקש להבין טוב יותר את האבולוציה של תופעת Dehnel על ידי השוואת ביטויי גנים בהיפותלמוס של החמלה לאלו של 15 מינים אחרים של יונקים ממגוון סדרי יונקים.
ההיפותלמוס ממלא תפקיד חשוב בוויסות חילוף החומרים בבעלי חיים, מה שהופך את השינויים בפעילותו בתגובה לשינויים עונתיים ליעד מרכזי למחקר. באמצעות מערכי נתונים קיימים, הצוות זיהה מאות גנים אשר היו מווסתים גם בחמצנים ובהם גרסאות מתאימות שהתבטאו במוחם של מספר יונקים אחרים, כולל שרצים אחרים, מכרסמים ופרימטים.
"יצרנו מערך נתונים ייחודי, שאיתו הצלחנו להשוות את ההיפותלמוס של השרב בין עונות ומינים",אומראחד המדענים המובילים במחקר, הביולוג האבולוציוני וויליאם תומס מאוניברסיטת סטוני ברוק בארה"ב.
"מצאנו חבילה של גנים המשתנים על פני עונות השנה המעורבים בוויסות הומאוסטזיס אנרגטי, כמו גם גנים המווסתים מוות של תאים שאנו מציעים עשויים להיות קשורים להפחתה בגודל המוח."
גנים שרצים ששינו ביטוי עם עונות השנה כללו כמה עם תפקידים השולטים באותות סידן במחסום שבין מערכת הדם למוח, מה שמרמז על התאמות שפותחות ערוצים לתוך ההיפותלמוס ומגבירות את יכולתו של האזור להגיב במהירות לשינויים סביבתיים.
רצף שבלט בהשוואות של ויסות גנים בסתיו ובאביב היהBCL2L1, רצף שנחשב למלא תפקיד בניהול הרס של תאים בודדים.
השוואת ההשפעות של תעתיקי RNA שלמים ומעורפלים של הגן על תרבית של תאי מוח חמוס אישרה את החשדות, ותרמה לתמונה מורכבת של איתות ומוות תאי שגזרה את המוח בחזרה בתגובה לשינוי עונתי.
בהשוואה בין הרצפים המווסתים עם גנים דומים על פני מינים שונים של יונקים, הצוות זיהה חמישה גנים שהם מחשיבים כעת כחשובים בהתפתחות התופעה של דהנל. אלה כללו גן שממחזר חלבוני ממברנה, גן אחר שמתווך את הפונקציות של ממברנות סינפסה בתאי עצב, ואחד הקשור להשמנה ומחלת אלצהיימר בבני אדם.
בהתחשב בגישת החיים-מהר-למות-צעיר של החווילה, ההקרבה של הנוירונים על מנת לשמר סוללה שמתרוקנת במהירות צפויה להשתלם. במין שלנו, שינויים דומים יגבו מחיר קטלני.
מחקר רפואי מתמשך מוצא יותר ויותר חפיפה משמעותית בין התמוטטות ב, המציע חקירה נוספת לגבי כישרונו של החמצן לכיווץ מכוון את מוחו יכול לספק תובנות עמוקות יותר לגבי האבחון והטיפול בירידה קוגניטיבית.
מחקר זה פורסם בeLife.
